压力变送器阀门法兰固定螺栓断裂失效分析

某氯碱厂烧碱装置氯气压缩机压力变送器阀门法兰固定螺栓发生断裂,采用宏观分析、化学成分分析、金相分析、硬度测试等方法对螺栓断裂失效的原因进行分析.结果 表明:断裂螺栓材质不符合技术标准要求,其中Cr、Ni含量偏低,Mn含量偏高;螺栓的断裂属于应力腐蚀开裂,裂纹起源于螺栓光杆部分的晶间腐蚀,以沿晶形式扩展,其腐蚀介质主要为...     

钻杆腐蚀疲劳失效及其预防

钻杆要承受拉、压、弯、振动载荷,旋转离心力和起下钻附加动载的作用,工作条件十分恶劣。据石油管材研究中心近7年来的分析,钻杆腐蚀疲劳失效约占79.6%。钻杆腐蚀疲劳失效,是腐蚀介质(钻井泥浆及地层介质)和弯曲交变应力共同作用的结果。根据失效分析,钻杆腐蚀疲劳过程可分为蚀坑的形成、裂纹的萌生、裂纹扩展、刺穿和断裂等几个阶段。一般认为,在腐蚀介质中承受循环载荷的构件,其寿命(即腐蚀疲劳寿命)大部分是蚀坑的成长阶段,这就是使用前已形成蚀坑的钻杆寿命短的原因。本文还分析了钻杆腐蚀疲劳的机理、主要影响因素和腐蚀疲劳失效多发生在钻杆内加厚过渡区终了处的原因,并提出了预防钻杆腐蚀疲劳的措施。     

316L不锈钢螺栓腐蚀断裂分析及防护建议

某石化公司丁苯橡胶装置后处理单元干燥机紧固螺栓频繁发生腐蚀断裂。采用宏观检查、化学成分分析、硬度检测、金相检查、扫描电镜及X射线衍射分析等检验方法对断裂部位进行了分析,从腐蚀介质(氯离子和溶解氧)、材质硬度和腐蚀环境等方面分析了螺栓的断裂原因,结果表明:螺栓裂纹起源于螺栓外表面,扩展方式为沿晶与穿晶混合型,裂纹形貌呈树枝状;在螺栓服役过程中,洒落到其表面的胶粒水中的氯离子含量超标,与其接触的充足的溶解氧加速了螺栓的腐蚀,且螺栓硬度均值高达303 HV,这些影响因素导致螺栓发生氯化物应力腐蚀开裂。针对螺栓腐蚀开裂的影响因素提出了防护建议。     

某平台天然气出口管线法兰螺栓断裂失效分析

针对某平台天然气接触塔出口管线隔离球阀法兰螺栓断裂失效问题,通过宏观分析、理化性能检测、微观及能谱分析等方法,对断裂螺栓和未断裂螺栓进行对比分析。同时,综合现场作业工况,得出螺栓断裂失效原因。结果表明,螺栓材料脆性大,在海洋大气环境长期服役过程中表面涂层逐渐失效,在腐蚀和应力集中的双重作用下,局部发生应力腐蚀开裂,最终导致断裂失效。     

冷却水塔风机U型螺栓断裂失效分析

对循环水场冷却水塔风机固定叶片U型螺栓断裂情况进行了失效分析,结论为不锈钢螺栓材质不合格,碳质量分数超标,U型螺栓加工制造存在缺陷,未按要求进行固溶热处理,螺栓加工过程存在较大内应力未消除,硬度偏高,偏脆,在冷却水塔内潮湿水汽及硫和氯腐蚀环境下,导致大批螺栓出现应力腐蚀开裂失效。针对材料和环境腐蚀因素,及时采取了应对措施,保证了设备安全稳定长周期运行。     

氨精馏塔重沸器浮头螺栓断裂原因分析

采用化学成分分析、硬度测试、金相分析、断口扫描电镜(SEM)观察及能谱分析等方法,对某石化公司氨精馏塔重沸器浮头螺栓断裂原因进行了分析。分析结果表明,浮头螺栓显微组织并非调质态40Cr钢正常的回火索氏体组织,硬度偏高,其长期处于湿硫化氢环境中,产生氢致裂纹和较大的内应力,在螺栓预紧拉伸应力的共同作用下发生了湿硫化氢应力腐蚀开裂,导致螺栓过早断裂失效。     

催化裂化装置稳定塔安全阀弹簧断裂失效分析

对某炼化分公司催化裂化装置稳定塔T304安全阀弹簧的断裂原因进行了失效分析,结果表明弹簧失效是由腐蚀疲劳诱发、应力腐蚀裂纹引起的,其敏感介质为含H2S的凝结水膜。提出了采用隔离式安全阀的建议。     

焊接结构的应力腐蚀断裂及控制

应力腐蚀断裂是焊接结构断裂失效的重要原因之一，在化工设备中更为突出，尤其是这种断裂失效呈脆断特点，易导致灾难性后果。本文探讨了应力腐蚀裂纹产生、开裂的机理及其影响因素，并从设计、材料的匹配、制造及生产管理方面提出了控制焊接结构发生应力腐蚀断裂的技术措施。     

空冷风机U型螺栓断裂原因分析及解决

针对中国石油克拉玛依石化公司某柴油加氢改质装置空冷风机固定叶片的U型螺栓接连发生多起断裂失效事故开展研究分析,发现U型螺栓的断裂主要是由于叶片安装时U型螺栓预紧力不足使其长期在松弛状态下运行造成疲劳断裂。而U型螺栓内部也存在较高的应力区域、风机叶片共振等外部因素则加速了其断裂。通过采取将风机U型螺栓更换为夹板式固定螺栓、其余型号风机将叶片轴一阶定位改造为二阶双向定位、严格规范叶片安装角度及螺栓预紧力等一系列改造措施后,空冷风机U型螺栓断裂问题得到有效解决。改造后的空冷风机已安全平稳运行14 000 h,消除了空冷机组运行中的重大安全隐患,取得了较好的改造效果。     

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。     

重视对暂停服役的受热不锈钢管道的腐蚀防护

不锈钢材料在石油化工的受热管道中得到广泛应用,有良好的耐高温腐蚀性能,但在设备停产封存的常温、常压下常常发生意料之外的破坏,破坏形式主要是应力腐蚀开裂。文章所列举的两起案例,常温下沿晶开裂,裂口检出S元素,符合连多硫酸腐蚀的特征。建议相关企业加强有关应力腐蚀开裂知识的教育,并把设备停产封存列入设备管理规程。     

阀门螺栓断裂失效的原因分析

某化工厂的阀门压盖螺栓工作中根部发生断裂,文中对螺栓的失效原因进行了分析。通过螺栓断口的宏观和微观观察分析以及螺栓材质成分检测,确定该螺栓的断裂为晶间腐蚀和拉应力共同作用的结果,为应力腐蚀开裂,螺栓材质成分不合格是造成螺栓断裂的主要原因。     

TP321H不锈钢氯离子应力腐蚀开裂分析

对加氢预处理热高分仪表引压管所发生穿透性裂纹进行了详细分析,包括化学成分、金相组织、断口形貌观察以及微区EDS能谱分析。结果表明,穿透性裂纹是由于不锈钢氯离子应力腐蚀所引起。     

制氢装置中变系统管道腐蚀开裂原因分析

介绍了某石化公司制氢装置中变系统不锈钢管道多次发生腐蚀开裂的情况,通过分析确定裂纹形成的主要原因是奥氏体不锈钢应力腐蚀开裂。从机理分析,在温度60~150℃时,二氧化碳腐蚀产物厚而疏松、易破损,所以中变系统管道出现裂纹现象较多。通过对腐蚀部位材质检测,其名义材质为0Cr18Ni10Ti合金,但实际不含钛成分;硬度值在HB 230以上,也高于此类材质要求硬度指标HB 187。这些问题说明供货材料合金组织控制不良,在施工过程中焊接工艺又参差不齐,最终导致焊接部位存在过大的残余应力,这些残余应力先破坏了焊接热影响区的晶间钝化膜,再形成点蚀坑并逐步形成裂纹。通过采取消除应力、水质控制、材质升级、操作优化等措施,取得良好效果,确保了装置的长周期运行。     

拉应力条件下油气井套管腐蚀机理研究

结合断裂力学理论,通过慢应变拉伸等系列实验,探讨了拉应力加速油气井套管腐蚀的机理,认为腐蚀和碰伤会加快套管裂纹的孕育,断裂韧性和断裂强度因子的变化对裂纹的扩展起加速作用。慢应变拉伸实验结果表明,拉应力作用下,钢材在强腐蚀性地层水中的力学性能比空气中明显下降,而添加缓蚀剂后,力学性能得到改善;断口电镜扫描显示在地层水中断口的裂纹增多,同时断裂敏感参数也说明钢材在地层水中出现了应力腐蚀断裂特征;试样失重实验结果证明应力腐蚀速率比无拉应力时高出13.6％～24％,添加缓蚀剂可使应力腐蚀速率显著降低;能谱分析表明缓蚀剂通过迅速成膜减缓腐蚀对裂纹的扩展作用,较大幅度减缓了钢材的应力腐蚀速率,同时可以使钢材的力学性能的受损幅度降低。     

脱硫贫胺液冷却器开裂机理探讨

某炼油厂脱硫装置溶剂再生单元的甲基二乙醇胺(MDEA)贫胺液冷却器出现焊缝部位严重开裂,通过外观、拉伸、冲击、金相、化学、微观和能谱分析,以及对工艺操作条件进行数据跟踪,发现16MnR壳体焊缝金属冲击韧性下降明显,断口形貌特征为块状疏松物质,主要成分为铁的氧化物;对工艺运行数据分析,发现总体上贫液的运行数据是正常的,偶尔有超标现象发生。通过对腐蚀机理进行分析,得出了焊缝部位严重开裂是碱应力腐蚀开裂(ASCC)引起的。提出了设备需控制板材质量、整体热处理、工艺降低温度操作等措施和建议。     

某S135钻杆管体断裂失效分析

针对某S135钻杆断裂事件,对失效样品进行了宏观检验、理化性能测试及断口分析。结果显示,失效样品内外表面均被腐蚀,腐蚀坑内有较多裂纹,理化性能符合标准要求。分析表明,钻杆断裂是交变应力和腐蚀介质共同作用的结果,腐蚀坑的提前形成大大缩短了钻杆的使用寿命。建议钻杆下井使用后要彻底清洗,加强存储期间的防护,并在使用前进行无损检测,防止失效事故发生。