燃气发电厂汽轮机主汽门裂纹原因分析及处理

针对某燃气发电厂检修过程中发现的汽轮机主汽门开裂情况,进行了化学成分、金相组织、相能谱、主裂纹表面氧化膜以及去除氧化膜后主裂纹等取样分析和综合分析。分析结果表明,磷、硫含量超标、晶粒组织粗大及晶界处氧化物等析出为微裂纹的萌生提供了潜在裂纹源,主汽门裂纹源在高温高压交变载荷工况及结构应力的交互作用下,促使裂纹萌生、疲劳扩展,最终导致裂纹失稳扩展。根据设备开裂缺陷特点和现场热处理条件,提出两种补焊处理方案。     

钻柱疲劳裂纹形成机理研究

在钻井作业过程中,由于承受多种复杂交变载荷的作用,钻柱疲劳裂纹的产生不可避免。一旦钻柱发生疲劳失效,将带来严重后果和巨大的经济损失。针对这个问题,从滑移成核理论、夹杂物开裂、晶界开裂、位错销毁几个方面,对钻柱疲劳裂纹的形成机理进行了分析。钻柱疲劳裂纹的萌生方式是多种萌生方式共同作用的结果,钻柱所处的复杂工作环境对裂纹的形成和扩展起了很大的促进作用。     

高压涡轮机组九级冷却歧管开裂原因分析

西三线作业区某高压涡轮机组例行检查过程中,发现部分九级冷却歧管发生了开裂失效。为了分析其开裂原因,使用光谱分析仪、拉伸试验机检测了其理化性能,采用光学显微镜、扫描电镜分析了其组织及断口形貌。结果表明:受高压涡轮机组结构限制,薄壁九级冷却歧管通过环焊缝与带颈法兰固定于高压涡轮机组上,在机组运行过程中承受着较高频率的振动载荷,使冷却歧管内壁环焊缝焊趾处萌生了疲劳裂纹,并逐渐扩展,最终沿环向发生开裂。     

N80Q EU油管管体爆裂失效分析

对某油井N80Q级φ73.02mm×5.51mm EU油管管体发生的爆裂失效事故进行了调研,并对其爆裂失效原因进行了详细的分析。结果表明,油管理化性能符合行业标准要求。管体爆裂失效的原因是由于油管在制造过程中,管体表面及组织内部产生大量沿晶裂纹,在应力和显微裂纹作用下,晶界强度降低,外力或宏观应力的作用使裂纹沿晶界不断扩展并延伸,最终形成断口。最后建议,油管在热处理过程中应调整淬火介质,控制淬火温度,避免在制造过程中产生裂纹。     

加氢反应器用35CrMoA螺母开裂原因分析

某石化公司加氢反应器检修更换法兰紧固件时,发现多个35CrMoA螺母备件存在外表面裂纹问题。采用化学成分分析、硬度测定、金相分析、扫描电镜(SEM)观察和能谱分析等手段,对加氢反应器用35CrMoA螺母开裂的原因进行了分析研究。结果表明:裂纹附近组织存在大量条块状和带状分布的夹杂物,这些夹杂物为Cr,Mn,Al,Si的氧化物,并以机械混合物的形式存在于钢中。由于夹杂物与钢的基体性能具有明显差异,在加工应力的作用下,夹杂物处萌生微裂纹并扩展,具有锻造裂纹的特征;在随后的调质过程中,裂纹继续扩展,具有淬火裂纹的特征;最终的裂纹面表现为韧窝断口。淬火裂纹的存在不符合SH/T 3404—2013标准和GB/T 5779.2—2000标准的规定。     

乙烯裂解炉服役炉管修复裂纹研究

通过焊接试验 ,借助金相显微镜和扫描电子显微镜 ,对服役炉管焊接接头开裂原因及影响因素进行了分析研究。焊接裂纹在热影响区垂直于焊缝横向启裂 ,平行于焊缝纵向扩展 ,具有沿晶特征。炉管母材晶界渗碳氧化是裂纹开裂的内在因素 ,组织沿晶损伤及孔洞形成是其微观现象 ,焊接工艺和拘束度同样影响裂纹的形成和扩展     

F52法兰/X52接管环焊接头开裂原因浅析

通过化学成分、微观组织、断口形貌分析等方法对某管线场站建设中F52法兰/X52接管环焊接头裂纹产生的原因进行了研究.结果表明,裂纹出现于打底焊缝F52法兰侧的近缝区,呈现出沿晶+穿晶的开裂形貌,属于焊接冷裂纹.打底焊法兰侧近缝区的粗大马氏体是裂纹产生的主要原因,焊接工艺不当是裂纹产生的直接诱因,控制F52法兰的化学成分...     

近焊缝区液化裂纹产生原因分析

为了改善工程施工过程中焊件焊缝开裂问题,采用SEM扫描电子显微镜、俄歇电子能谱仪（AES）对焊缝裂纹断口进行了微观形貌和化学成分分析,结果显示,裂纹断口属于典型的沿奥氏体晶界开裂的热裂纹形貌特征,Pb、Si、S、P元素在裂纹断口表面偏析严重。分析认为,该裂纹属于热裂纹中的近缝区液化裂纹,低熔共晶产物的存在是引起液化裂纹的主要原因。提出要尽量采用小的焊接热输入量,减少高温停留时间,从而减少低温共晶在高温下受拉应力的作用时间,有助于减少焊接热影响区裂纹的产生。     

某装置高压法兰的开裂原因分析

某加氢裂化装置高压法兰的垫片槽出现大量裂纹,最大深度达130 mm,长度几乎为整个法兰周长,并且裂纹已经从堆焊层进入母材。针对这种少见的严重裂纹,从宏观检验、无损探伤、金相检验、硬度测定、化学成分分析、断口扫描电镜分析、断口腐蚀产物分析等方面,深入分析裂纹形成、扩展的原因。认为高压法兰固溶处理不彻底,使得材质中存在σ相;介质中含有Cl、S腐蚀性元素;有连多硫酸的生成;设备长期处于临氢条件下以及受多种应力引发的应力集中环境是造成法兰开裂的原因。     

TS-90连续油管断裂失效分析

为了分析某井气举作业用TS-90连续油管断裂失效原因,通过宏观分析、无损检测、几何尺寸测量、化学成分分析、力学性能测试、金相检测、扫描电镜（SEM）等手段,对该失效连续油管进行了试验研究。试验结果显示,该失效连续油管的管体壁厚、外径、化学成分、显微硬度、晶粒度均符合API SPEC 5ST—2010要求;油管表面整体布满台阶状横向裂纹,裂纹沿油管周向扩展;原始裂纹断口表面大量腐蚀产物覆盖,且从裂纹源区到裂纹尖端部位,始终存在少量导致应力腐蚀开裂的S元素;原始裂纹萌生于腐蚀坑底,裂纹尖端呈局部沿晶脆性断裂,且断口外表面附近呈解理形貌。综合分析结果表明,该连续油管断裂的根本原因是应力腐蚀开裂,其在井下作业时受腐蚀因素和应力载荷的共同作用,管体外表面萌生应力腐蚀裂纹,裂纹扩展并最终导致管体断裂失效。     

油田管道应力腐蚀断裂成因分析

油田管道发生断裂失效,运用宏观分析、微观分析、裂纹扩展分析、形貌分析、微区成分分析、X射线衍射分析和力学性能分析,进行管道断裂失效分析,明确了管道断裂成因;测试结果表明,断裂裂纹沿环向开裂,管道轴向受力大于环向受力,并且裂纹断裂方向与最大拉应力方向垂直;同时,套管未发生颈缩和腐蚀减薄,而且断口平整,断裂属于脆性断裂。断裂扩展区具有典型的河流花样微观特征,属于准解理穿晶断口;套管裂纹由套管内表面向外部延伸,并且裂纹扩展呈树枝状,其裂纹特征符合硫化物应力腐蚀断裂特征。综上所述,该油管断裂由硫化物应力腐蚀开裂导致,裂纹起裂于油管上的缺陷处,该处的应力集中萌生腐蚀开裂裂纹。     

碱洗塔管线腐蚀失效分析

锦州石化分公司异丙醇水合装置碱洗塔出口管线在2001年4月装置检修时发现碱洗塔出口管线法兰与管线焊缝热影响区产生了3条裂纹,其长度约为500mm,裂纹均起源于管线一侧焊缝热影响区熔合区的缺陷处.裂纹垂直于焊缝扩展,并贯穿整个焊缝,穿透整个法兰与管线的壁厚,沿着法兰与管线焊缝热影响区及母材的晶界一直扩展至母材中.     

LPG碱洗罐人孔法兰开裂失效分析

通过对开裂的液化石油气碱洗罐人孔法兰进行材料理化检验和断口分析认为 ,法兰失效是由于介质中的硫化氢引起的氢诱导开裂和应力导向氢致开裂所致 ,材料中大量的MnS夹杂物对裂纹的形成和扩展起了促进作用。     

MTO装置甲醇转化反应器顶封头裂纹故障分析

某甲醇制烯烃(MTO)装置反应器在运行过程中,顶封头焊缝出现裂纹,造成产品气泄漏。随后的停车大检修期间,对反应器进行检验,在泄漏裂纹焊缝附近又发现1条未贯穿裂纹。对未贯穿裂纹进行取样,并委托专业检验单位对裂纹进行宏观检查和化学成分、铁素体含量、硬度、金相、断口、射线能谱等微观分析,从反应器的设计、制造、安装、使用情况等方面对裂纹的成因进行了分析探讨。结果显示：裂纹具有沿晶开裂的特征;奥氏体不锈钢焊接特性和高温特性产生的高温蠕变以及顶部椭球形封头应力分布特征存在的失稳结构是裂纹产生的内在原因,顶封头因保温失效而产生温差应力瞬时峰值是裂纹产生的外部诱因。     

站场螺旋焊管环焊缝接头失效原因分析

通过化学成分、微观组织、断口形貌分析等方法对某管线站场建设中螺旋焊管环焊接头裂纹产生的原因进行了研究。结果表明,裂纹出现于打底焊缝根焊区域,呈现出沿晶+穿晶的开裂形貌,属于焊接冷裂纹。打底焊单面焊双面成形根焊的焊瘤处附近存在未熔合缺陷是裂纹产生的直接原因,焊接工艺不当,中间焊接热输入量过大,导致粗大的粒状贝氏体形成是裂纹扩展的直接诱因。控制根焊焊缝成形,防止焊瘤产生,并且在中间施焊过程中控制焊接热输入量是防止该裂纹产生和扩展的主要途径。     

高温环境下Cr20Ni32Nb铸造管开裂原因分析

在乙烯裂解装置高温裂解气环境下运行的铸造Cr20Ni32Nb钢带叉锥体发生了开裂。采用宏观检查、超声波检测、光谱分析和金相分析等方法对开裂带叉锥体的损伤形貌、剩余壁厚、金属化学成分及金相组织形貌进行了检测，结果表明，带叉锥体的失效形式为蠕变开裂。铸造Cr20Ni32Nb钢带叉锥体长期服役在高温、拉应力环境下，其金相组织中的枝晶间碳化物逐渐溶解并发生蠕变变形，大量的蠕变孔洞在晶界处相互连接形成裂纹，裂纹沿晶界不断扩展，最终导致带叉锥体发生开裂。     

螺杆钻具传动轴轴头开裂实例分析

在钻井过程中,螺杆钻具会出现开裂的情况。为了研究螺杆钻具开裂的原因,采用断口宏微观分析、化学成分分析、金相分析、力学性能测试以及实际服役环境对螺杆传动轴轴头开裂失效的原因进行实例分析。同时通过裂纹分析、材料分析及使用过程分析,找到螺杆钻具开裂的原因。分析结果表明,上扣过程中对扣不正偏载导致原材料裂扩展是钻杆钻具开裂的根本原因,同时较大的材料脆性加快了裂纹扩展进展。     

异径三通管体泄漏失效原因分析

某天然气处理厂的异径三通管体发生了泄漏失效事故.采用无损检测、理化检验、金相分析和能谱分析等方法,对该泄漏管件进行了失效原因分析.结果 表明,该三通成型工艺控制不当,在轴向压力作用下,内表面出现沿主管径向的变形,支管与主管过渡部位出现了波浪状凸起,在内表面产生了裂纹,裂纹萌生扩展形成贯穿裂纹.最终在试压过程中,三通管件...     

冲击回转碎岩机理研究

地下岩体中,天然地存在有许多微观裂纹与节理。在钻头的冲击回转合作用中,冲击使近钻头的岩石发生裂纹断裂、破碎,形成破碎小坑;使远离钻头的岩石中的微观裂纹扩展、连通、甚至断裂;在离钻头更远区域,使岩石产生新的微观裂纹。回转使冲击产生的破碎小坑沿圆周方向扩大;并使钻头上的金刚石颗粒换位。在回转冲击的联合作用下,岩石中的裂纹不断产生、扩展、断裂,从而达到高速碎岩的目的。本文简单回顾了冲击破碎岩石理论的发展,并着重从与冲击回转钻井技术密切相关的角度从数量关系上介绍了裂纹的萌生和扩展。更分别介绍了冲击作用和回转作用分别对岩石中裂纹的萌生与扩展的影响。     

不锈钢法兰开裂问题分析

法兰开裂失效不仅导致机械设备不能正常运行,还将危及工业生产和生命财产的安全,因而分析法兰开裂的原因具有重要的意义。某工程项目在建设过程中出现了法兰批次开裂失效。经排查,此批失效法兰属于相同规格,却不同炉批号。通过采用化学成份分析、表面探伤、断口观察、铁素体检测、金相分析和晶间腐蚀试验等多种方法进行排查和分析,可以得出:法兰开裂失效的主要原因是由制造过程中模具的选择和制造工艺不当造成的,并提出了相应的防范措施。