火电厂1Cr18Ni9Ti不锈钢高温再热器管失效分析

通过宏观检查、金相组织检验、硬度检验、化学成分检验和力学性能测试,对某火电厂1Cr18Ni9Ti不锈钢高温再热器管进行了失效分析。结果表明:开裂管子内壁存在大量大小和深浅不一的凹坑类原始加工缺陷,而无缺陷位置管子组织和室温力学性能正常,化学成分符合标准要求。管子内壁大量凹坑导致应力集中,并使管子剩余壁厚小于最小需要壁厚,这样管子强度不足。在管子弯制过程中,凹坑底部形成微裂纹,裂纹不断扩展,最终导致管子在最薄弱的弯头外弧面发生脆性开裂。     

高温再热器管失效研究与对策

对锅炉再热器管进行宏观检查、化学成分分析、金相显微组织观察和力学性能测试,分析了锅炉再热器管的失效原因。结果表明:该锅炉二级再热器管由于超温运行,因过热引起管子弯头的内外壁产生较厚的氧化皮。管子外弧面壁厚不足并在高温作用下使该处管子发生局部鼓胀,致使氧化皮开裂,露出的基体金属继续被氧化,管子内表面不断氧化与膨胀,导致锅炉二级再热器管破裂。     

电厂高温再热器管爆管分析

对爆管进行了宏观分析、微观组织分析,并取下爆管内外壁的氧化物,用X-射线衍射仪进行了结构分析.结果表明,由于长时高温运行,再热器管在内外表面氧化腐蚀作用下,管壁严重减薄,材料组织脆化,形成沿晶裂纹,管子不足以承受管内蒸汽压力,形成脆性开裂爆口.     

大型火电厂T91高温再热器管爆管原因分析研究

某火力发电厂T91高温再热器管发生爆管,通过宏观爆口分析、化学成分分析、金相组织分析、EDS分析以及力学性能检验等手段对此次T91管爆管事故进行了研究。结果表明:爆口呈喇叭状,边缘锋利,具有典型的塑性变形特征,爆口附近的金相组织不具有典型的马氏体形貌特征,基体中析出大量的第二相粒子。综合判断此次爆管原因为短期过热至马氏体相变点之上,材料强度急剧下降,低于内部介质的压力而瞬间发生爆管。     

某石油注汽锅炉水冷壁管20G钢的泄漏原因分析

某石油注汽锅炉在生产作业中发生水冷壁管线爆管泄漏。为查明水冷壁的泄漏原因,对泄漏管段进行了化学成分分析、力学性能测试、显微组织分析和扫描电镜及能谱分析。结果表明,泄漏管段向火面壁厚减薄严重,且存在内壁麻坑、微裂纹以及非金属夹杂物超标等原始制造缺陷;其内部高温汽水介质中含有微量的Cl-、S2-,运行一段时间后,向火面缺陷部位优先发生腐蚀溶解而造成管壁不断减薄,最终,管子因剩余壁厚不能满足强度要求而发生爆管。     

超超临界锅炉高温再热器管横向裂纹分析

通过宏观检查、化学成分分析、断口形貌分析、金相检验、室温硬度试验和室温拉伸试验,对高温再热器泄漏原因进行了分析。结果表明,高温再热器熔合线附近的横向裂纹为再热裂纹,再热裂纹的形成与焊接接头残余应力、焊缝硬度偏高导致的材料脆性较大及焊接接头错口导致的应力集中有关。     

超临界机组高温再热器管热腐蚀失效原因分析

通过宏观检查、金相检测、力学性能试验、扫描电镜和能谱分析,对超临界机组高温再热器管热腐蚀原因进行分析.结果表明,由于煤质不佳,导致高温再热器管壁发生热腐蚀,造成泄漏发生.     

过热器20G钢管爆裂原因分析

采用金相检验、化学分析、力学性能和扫描电镜对某钢厂锅炉顶棚过热器管爆裂原因进行了分析。结果表明,过热器长期过热导致管胀粗、局部减薄,最终形成裂纹。由于裂纹引起泄漏,使回路其余段内冷却工质的流量减小,导致泄漏处的下游发生短时过热爆管,出现大破口。锅炉短期使用的情况下爆管,且显微组织严重球化,证明失效过热器运行时内管壁温度远远超过额定温度318℃,20G钢安全余量不足是导致爆管的主要原因。     

脱硫化氢汽提塔T5001塔底油抽出线弯头开裂失效分析

针对氢精制装置脱硫化氢汽提塔T5001塔底油抽出线弯头出现的裂纹进行失效分析,为同类弯头的开裂失效控制提供理论依据.通过材料化学成分分析、力学性能试验、裂纹形貌观察、断面能谱分析、金相试验分析和弯头应力有限元分析的多学科分析方法,确定了造成弯头开裂失效的多种因素.结果 表明:该弯头的力学性能、化学成分均符合304L标准...     

高温再热器SA-213TP347H钢管爆管原因分析

通过宏观分析、硬度测量、显微组织观察和扫描电镜与能谱成分分析,对某电厂2号炉高温再热器SA213-TP347H钢管进行爆管原因分析。试验结果表明,爆口管件的化学成分、硬度和拉伸性能符合ASTM A213/A213M对SA213-TP347H钢的规定,爆口处的显微组织为奥氏体,晶界处存在含Fe、Cr、Nb的析出物。对备件管样弯头进行了试验分析,硬度试验表明其弯头处的洛氏硬度超出GB 5310-2008对SA-213TP347H钢的规定;显微组织观察表明弯头处存在较多滑移线,对其进行扫描电镜观察和能谱分析,存在含有S等非金属元素的夹杂。综上所述,爆管原因属材料弯管在生产中未进行固溶处理,晶界上出现含Cr析出物,形成贫Cr区导致晶界弱化,导致晶间应力腐蚀而爆管。     

采用导波杆方式超声检测高高压管道壁厚的方法

为了测量高温高压的管道壁厚,将与管道材料相同的导波杆以全焊透的形式垂直地焊接在管道的监测部位。导波杆端部采用风冷或水冷,使端部温度降低,直到可以使用常规的超声波探头及耦合剂进行测厚。讨论了测厚系统温度与声速的关系及测量数据的修正方法,以不锈钢材料为例;对焊接导波杆的圆平板、直管及弯管试件进行了测量和修正,测量结果与壁厚实际值能较好地吻合。     

一起电站锅炉严重腐蚀的原因分析及处理措施

某电站锅炉水冷壁发生爆管泄漏,通过水冷壁厚度、材质、金相分析及腐蚀产物成分分析,确定水冷壁失效的直接原因是锅炉水质不合格导致的严重腐蚀。根据事故原因提出了具体的应对措施。     

页岩气输送用转角弯头内腐蚀减薄原因分析

目的针对某页岩气输送平台用转角弯头发生严重内腐蚀减薄的问题开展原因分析,明确腐蚀类型及机理,指导防腐处理,提高转角弯头的服役安全性。方法以页岩气输送用转角弯头为研究对象,针对转角弯头内腐蚀减薄行为开展基础研究,通过宏观观察及尺寸测量分析内腐蚀的腐蚀形貌及分布,并进行理化检测、微观观察、物相分析,探究腐蚀产物,综合分析转角弯头内腐蚀减薄的原因。结果宏观分析发现,转角弯头内壁外弧侧与中性区过渡区域有壁厚发生突变而产生的腐蚀台阶,最大壁厚减薄率达63.4%。电子显微形貌与金相分析表明,弯头内壁的腐蚀坑呈纵深发展,逐层剥离,腐蚀产物疏松、形貌多样,且可观察到细菌形貌。腐蚀产物的能谱及XRD分析发现,管体内壁的腐蚀产物主要是Fe S、Fe2O3、Fe CO3等,内腐蚀可能与CO2、H2S、SRB等有关。结论弯头腐蚀减薄是硫酸盐还原菌(SRB)-CO2腐蚀协同作用的结果,SRB的存在对CO2腐蚀起催化作用。此外,Cl-对腐蚀产物膜的破坏和弯头外弧侧的冲刷加速了腐蚀作用。建议确定SRB细菌来源,以便有效投放杀菌剂,同时对管线内壁定期进行清理,避免菌落长期附着于管体内壁。此外,建议添加多级气液分离装置,严格控制气相中的含水量。     

固溶处理对S32750双相不锈钢焊缝组织和性能的影响

采用金相、X射线衍射、极化曲线测试、力学性能测试等方法研究了固溶处理对S32750双相不锈钢焊接钢管焊缝性能、组织的影响。结果表明,固溶处理能显著改善焊缝的低温冲击韧度和耐腐蚀性能;固溶处理前后焊缝各区域的相结构相同,但铁素体和奥氏体含量有差异,这种差异对焊缝耐蚀性的影响不大。     

轮胎爆裂失效分析

直升机后起落架轮胎在地面例行充气过程中发生爆裂,通过对轮胎外观检查,裂纹扩展走向分析,判断裂纹起源位置,对轮胎壁厚、沟槽深度进行测量,分析轮胎磨损情况,对轮胎开裂位置处的断口宏微观形貌进行分析判断,确立开裂模式,结合轮胎所用材料特性及轮胎表面微裂纹特征给出轮胎爆胎的主要原因:轮胎爆裂起源于胎面"X"形的相交点,呈线源特征;橡胶材料应力老化是导致轮胎在外力作用下发生爆裂的主要原因。     

航空发动机叶片箍段开裂原因分析

通过力学性能检测、外观及痕迹分析、断口分析及金相检验等方法对某航空发动机试车后涡轮叶片的开裂箍段进行分析。结果表明：箍段材料性能指标正常,晶粒度满足使用要求,箍段开裂与材质、工作环境无关;进一步进行室温故障模拟试验,发现在大应力条件下,箍段的断口形态与失效箍段一致,均呈现沿晶断裂特征;表明箍段失效是装配不当引起的异常应力导致的过载开裂,GH4049合金的材料特性决定了其在室温下过载断口呈现沿晶断裂特征。     

数值模拟油气管线弯管处固液两相流场特性及冲刷腐蚀预测

为了定量描述输油管线弯管处由于流体方向改变引起的流场特性变化和管道内部冲蚀损伤过程,在Workbench平台下利用Fluent建立了90°弯管冲蚀物理模型,获得了弯管管壁压力、剪切应力以及流体流速的分布规律。结果表明:弯管处流场变化复杂,是此处管道严重冲刷腐蚀的原因;弯管外侧冲刷腐蚀最为严重,出口直管段的冲刷腐蚀次之,入口直管段及弯管内侧几乎无冲刷腐蚀;较大直径的砂粒会携带更大的动能和冲击力,从而在管壁上形成更加严重的冲刷腐蚀。     

S135钻杆腐蚀孔洞形成原因分析

目的对某S135钢级钻杆的腐蚀孔洞形成原因进行分析。方法通过化学成分分析、金相组织分析、钻杆宏观外貌分析、力学性能测试及扫描电镜与能谱分析等一系列分析试验,对该S135钻杆材料的力学性能、化学成分、金相组织、非金属夹杂物、晶粒度、钻杆的外圆面宏观形貌、钻杆的腐蚀孔洞特征和腐蚀产物进行分析。结果该S135钢级钻杆的化学成分合格,符合产品技术条件要求;钻杆的强度、塑性、冲击韧性等力学性能指标均合格,均符合产品技术条件要求,其中冲击韧性值达到97 J,超出技术条件要求值一倍以上;钻杆的金相组织为回火索氏体,为正常的调质热处理组织;钻杆的晶粒度级别为7级,符合产品技术条件要求;钻杆的各类非金属夹杂物级别均未超过1.0级,符合产品技术条件要求,钻杆外圆面存在大量的麻点、麻坑,腐蚀孔洞壁存在含氧元素的腐蚀产物,即存在氧腐蚀。结论该S135钢级钻杆本体孔洞为应力腐蚀疲劳所致的孔洞,其产生因素有:第一,钻杆本体外圆面上存在麻点、麻坑;第二,钻杆承受交变弯曲应力;第三,钻杆外圆面局部氧腐蚀作用。     

基于试验和CFD模拟的稠油热采井口四通管冲蚀规律分析

目的 分析稠油热采中含砂流体对四通管冲蚀磨损问题,明确失效机理及特征.方法 采用金相分析仪对失效四通管损伤处材料ZG(J)35CrMo进行金相组织分析,并采用扫描电镜(SEM)对四通管进行冲蚀形貌微观检测,同时借助多相流冲蚀试验机对四通管材料ZG(J)35CrMo进行冲蚀试验,构建冲蚀预测模型,并通过单因素冲蚀试验对冲蚀预测模型进行验证.最后建立CFD-DPM-EPM(耦合计算流体动力学-离散粒子-冲蚀)数值模型,研究不同流体速度、颗粒粒径和质量流量对四通管冲蚀规律的影响.结果 金相组织分析结果显示,失效四通管材料基体组织成分为索氏体、铁素体和贝氏体,表面发生轻微脱碳现象.扫描电镜分析结果显示,失效四通管内壁有明显的砂粒冲蚀形貌,材料无明显的材质劣化及脆断现象.单因素冲蚀试验验证了回归分析法构建的冲蚀模型的准确性.随着流体速度由5 m/s增加至25 m/s,四通管最大冲蚀速率增加了16.947倍;颗粒粒径由0.05 mm增加至0.2 mm时,四通管最大冲蚀速率减少了50％,而颗粒粒径由0.2 mm增加至0.4 mm时,四通管最大冲蚀速率增加了1.382倍;质量流量从0.15 kg/(m2·s)增加至2.4 kg/(m2·s)时,最大冲蚀速率增加了16.584倍.结论 四通管失效主要由于颗粒冲蚀管道内壁,管道减薄到一定程度后,无法承受内部压力所致.四通管出口段肩部为冲蚀高危区.随流体速度的增加,四通管最大冲蚀速率呈指数关系增加;随着颗粒粒径的增加,最大冲蚀速率呈先减小后增大的趋势;当质量流量增加时,最大冲蚀速率呈线性关系增加.     

高温再热器SA-213TP347H钢管裂纹原因分析

通过结构分析、断口检查、硬度测试、抗拉试验、显微组织观察及能谱分析,对电厂高温再热器SA-213TP347H钢管进行裂纹原因分析。结果表明:高温再热器在运行中容易晃动,裂纹处于管夹挤压的凹坑;裂纹处管材的拉伸性能、硬度均符合ASME A213/A213M对SA-213TP347H钢的要求;显微组织为奥氏体和沿晶界分布的含Cr碳化物,裂纹是沿晶裂纹,由管外壁向管内扩展;裂纹处腐蚀产物均含有O、S等非金属元素。分析表明:产生裂纹的原因是由于管夹挤压管道,同时管道结构易晃动,增加了挤压变形处的应力,促进了含Cr碳化物沿晶界析出,形成贫Cr区而导致晶界弱化,并在腐蚀性介质的作用下,导致晶间应力腐蚀开裂。