20钢和16Mn钢天然气管道失效分析

采用宏观形貌、金相组织、夹杂物分析以及腐蚀形貌观察和成分分析等方法,分析了某20钢和16Mn钢管道在含CO_2天然气介质中的内腐蚀失效原因。结果表明,严重的腐蚀现象主要发生在Mn含量较高的焊缝区域及直角弯头区域;管道失效的主要原因是CO_2薄液膜环境的冲刷加速腐蚀,同时加工及焊接引起的组织劣化缺陷也会加速腐蚀的进行,最终造成天然气管道的局部严重减薄。     

异种金属焊接接头的应力腐蚀开裂和寿命评估

综述了镍基合金异种金属焊接接头和不锈钢异种金属焊接接头的焊接工艺、缺陷特征和残余应力应变特征;介绍了目前国内外异种金属焊接接头应力腐蚀开裂裂纹萌生和扩展行为的研究进展;介绍了核电站中发生的异种金属焊接接头应力腐蚀开裂的典型失效案例及其有效的缓解技术。结合历史经验、实验室研究和ASME规范等,对异种金属焊接接头进行了应力腐蚀开裂敏感性评估和寿命评估。     

0Cr25Ni20管道焊接接头的失效分析

利用扫描电镜和光学显微镜等实验手段,对某石化装置0Cr25Ni20管道的焊接接头服役后发生的开裂进行了失效分析。结果发现,焊接接头的错边、未焊透以及表面成形不好导致焊缝应力集中,加之管道输送介质中的氯离子,造成了焊接接头的应力腐蚀开裂;在敏化温度区间的长时间工作也造成了焊接接头的部分晶间腐蚀。     

油隔离泥浆泵的改进意见

油隔离泥浆泵能输送高压力、高浓度、高碱度的泥浆,而且活塞缸借助油介质可以免受严重磨损。油隔离泥浆泵(见图1)不仅可代替活塞式和离心式泥浆泵,在泥浆或矿浆长距离输送方面还可代替各种运输工具。     

某水平井套管开裂失效实验及数值模拟研究

通过分析水平井套管现场服役工况,并结合宏观观察、理化性能检测、组织分析、扫描电镜观察和能谱分析等实验研究及数值计算方法,系统分析了水平井套管发生开裂失效的原因。结果表明,套管材料性能满足标准要求,但套管内壁存在大量腐蚀坑,套管在酸化压裂过程中发生点蚀。断口分析表明,裂纹起源于腐蚀坑底,套管内部存在非金属夹杂缺陷。通过数值模拟计算,分析了套管在完整及含缺陷状态下的承压能力,套管在腐蚀和缺陷作用下承压能力极大降低。当缺陷深度为0.5 mm、内压47 MPa时,套管在52 MPa压裂过程中沿原始缺陷方向发生开裂失效,与套管在压裂作业过程中失效情况相符。依据所得研究结果提出避免此类失效事故的建议。     

316L不锈钢短接过早腐蚀开裂的机制与预防

分析了盐化工环境中316L不锈钢短接腐蚀裂纹的宏观特征、微观形貌及显微组织,研究了卤水介质参数及短接制造工艺对316L不锈钢腐蚀的影响。结果表明:短接过早失效的机制是点蚀和应力腐蚀开裂;短接点蚀主要由卤水高温以及高Cl-含量引起,焊接残余应力及卷曲加工应力的共同作用促进了短接的应力腐蚀开裂;用铸造成形代替焊接成形,并适当增加316L不锈钢的钼含量,有利于延长短接的使用寿命。     

脱硫系统管道失效分析

随着富硫原油产量不断增加,炼油厂脱硫系统中硫含量越来越高,脱硫设备和管道将承受更加严酷的环境介质的腐蚀.针对某炼化公司脱硫系统富液管道开裂失效,进行了外观检测、材料化学成分和显微组织分析、断口微观形貌扫描电镜分析和腐蚀产物的能谱分析.检测结果发现断口较平整,母材、焊缝的化学成分和显微组织均正常,微观断口表面呈现沿晶开裂现象,且存在树枝状二次裂纹.表明管道的开裂是由富含H2S环境介质再加上焊缝附近较高的焊接残余应力引起的应力腐蚀开裂.在开裂原因分析的基础上,提出了防护和改进的措施.     

制氢转化炉集合管接管焊口开裂分析及措施

本文采用多种分析技术,对制氢转化炉出口集合管接管焊口开裂进行失效分析。结果表明接管开裂的原因主要是由于原始焊接缺陷及接管母材和焊缝发生σ相脆化,导致裂纹容易产生;停车期间形成的湿H2S-CO2-H2O酸性腐蚀环境、连多硫酸应力腐蚀环境导致裂纹进一步扩展,最后发生开裂。     

750kV变电站GIS设备波纹管失效分析

对某750 kV变电站发生泄漏的GIS设备波纹管及焊缝部位进行宏观检查、断口分析、微观形貌分析和化学成分分析,并用有限元方法计算带缺陷的波纹管应力分布,对发生泄漏的波纹管进行失效原因分析。结果表明,应力腐蚀是波纹管发生泄漏穿孔的主要原因,同时焊接缺陷导致波纹管连接处强度下降,使得焊缝产生局部开裂并发生泄漏。在波纹管生产过程中可通过改进焊接工艺和加强焊接产品质量无损检测,防止污染物带入,有效避免波纹管失效的发生。     

硫磺装置酸性气分液罐液位计管开裂原因分析

某石油三厂硫磺装置发现,酸性气分液罐液位计管的底部焊缝处发生了明显的开裂泄漏,通过对液位计进行宏观及低倍分析、材质分析、金相检验以及电镜分析结果表明：液位计管和法兰材质均为S20430不锈钢(200系列);液位计管、法兰以及焊缝的金相组织分别为奥氏体、敏化倾向的奥氏体、铸态奥氏体和少量铁素体;液位计管的开裂失效性质为应力腐蚀,以穿晶扩展为主。造成液位计管与法兰焊接处发生开裂的主要原因为液位计管和法兰采用的均为对应力腐蚀较为敏感的材质,两者焊接区存在残余应力,液位计管底部是一个封闭区,存在酸性介质(H₂S溶液和H₂CO₃溶液)。     

304不锈钢焊接管开裂原因分析

利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDX)和显微维氏硬度计对某开裂的不锈钢焊接管进行了失效原因分析。结果表明,该不锈钢管局部补焊区域存在残余应力,补焊造成附近组织晶界敏化,协同环境中存在S离子和Cl离子等腐蚀性介质,故在补焊位置发生应力腐蚀沿晶开裂。     

单管预热器钢材的应力腐蚀开裂及防止

结合广西平果铝业公司单管预热器焊接区开裂情况 ,进行了实验研究以确定开裂的原因和提出防止开裂的措施。结果表明 ,单管预热器焊接区开裂是碱性介质中焊缝区应力腐蚀和酸洗对焊缝区进一步腐蚀的结果。降低焊接区应力、改善酸洗工艺、选择合适的材料以及用高压水清洗代替酸洗等可以有效地防止单管预热器腐蚀破坏。     

海水淡化系统取水泵叶轮开裂失效分析

通过宏观形貌、化学成分、金相、维氏硬度、裂缝断口形貌和断口微区成分分析等,研究了某核电站取水泵叶轮开裂失效原因。结果表明,叶轮样品中存在大量缩松、缩孔等铸造缺陷,在铸造缺陷部位发生缝隙腐蚀扩展,最终导致工件开裂失效。     

X70高钢级管线钢焊接接头盐雾腐蚀机理

利用中性盐雾试验对X70高钢级管线钢焊接接头进行室温腐蚀,通过扫描电镜和能谱仪观察了X70管线钢焊接接头盐雾腐蚀前后表面微观形貌和化学元素的变化,并采用EDS对盐雾腐蚀后焊接接头表面进行了面扫描分析. 利用XRD讨论了其盐雾腐蚀前后表面物相,分析了X70管线钢焊接接头盐雾腐蚀后表面腐蚀膜的组成、作用和腐蚀机理. 结果表明,盐雾腐蚀后失效主要形式是点蚀和剥落腐蚀,活性Cl-离子破坏了试样表面的钝化膜,与Fe原子接触,是发生点蚀的主要原因;焊接过程中产生的残余拉应力成为腐蚀的应力源,使材料在腐蚀介质中发生应力腐蚀开裂,在与晶间腐蚀共同作用下发生剥落腐蚀;腐蚀膜达到一定厚度后覆盖在试样表面,阻隔试样与腐蚀介质的接触,有利于抑制腐蚀的持续进行.     

某油田集输管线弯头开裂原因分析

某油田集输管线输送介质内含有CO_2和H_2S,这条管线的一处弯头发生了较严重的开裂失效现象。本文通过对开裂管线样品的形貌、金相和扫描电镜等进行分析,揭示了弯头开裂失效原因。弯头开裂是因为H_2S应力腐蚀破坏。     

聚丙烯装置丙烯洗涤塔丙烯排料线开裂原因分析

丙烯排料线与蒸汽伴热夹套管焊接处发生开裂,对失效试件进行宏观检验、扫描电镜、腐蚀产物能谱分析、金相检验等检验检测,分析结果得出排料线为氯化物应力腐蚀开裂的结论,并提出了防护措施。     

U75V钢轨铝热焊焊接接头开裂分析

钢轨铝热焊焊接接头使用数月便出现开裂。为了弄清开裂原因,运用宏观观察、扫描电镜及能谱仪、光学显微镜等方法进行了分析,结果表明:钢轨铝热焊焊接接头开裂主要是由于疏松缺陷造成的,疏松使材料不连续,降低了有效截面积,产生应力集中,在应力作用下萌生裂纹并成为断裂起源;在钢轨运行过程中,裂纹不断扩展直至钢轨焊接接头开裂失效;焊缝中的大量夹杂物也进一步降低了接头承载力。可以通过延长焊接预热时间,降低母材及焊接材料的S,P含量,加强管理,严格执行焊接工艺规范等措施加以解决。     

气化炉烧嘴冷却水缓冲罐不锈钢接管开裂分析

对某气化炉烧嘴冷却水缓冲罐进行定期检修，发现与缓冲罐筒体连接的不锈钢接管发生了开裂。通过观察裂纹扩展方向、检测接管材质和服役介质化学成分及分析接管微观组织，揭示了该不锈钢接管出现开裂的具体原因。研究发现，沿着接管的径向裂纹启裂于接管内表面，沿着接管的轴向裂纹启裂于接管/缓冲罐筒体焊接接头热影响区；微观组织分析发现失效接管呈沿晶开裂特征；不锈钢接管服役介质中存在一定量Cl^-,接管开裂区域组织晶界上分布有较多C;S含量超标、不锈钢接管/缓冲罐筒体焊接工艺不当和应力腐蚀是引起开裂的重要原因。该研究揭示了气化炉烧嘴冷却水缓冲罐不锈钢接管开裂失效的具体原因，这为该类设备的制造和返修提供了一定的指导作用，同时也为企业排除了重大安全隐患。     

某型电力机车焊接构件开裂原因分析

文中为探究某型电力机车焊接构件的开裂原因,针对开裂失效的焊接构件开展了母材及接头的化学成分分析、拉伸性能、弯曲性能、组织特征和断口特征等一系列的理化检测分析。结果表明:失效构件具有明显的疲劳裂纹特征,接头根部大量的未熔合及大尺寸孔洞等焊接缺陷是产生失效开裂的根本原因。从焊接角度分析,根部未熔合及大尺寸孔洞缺陷形成的原因是铸钢表面存在铸造缺陷或者焊前母材表面存在污染且未完全清除。     

乙烯裂解装置炉管焊缝腐蚀失效分析

针对发生失效的乙烯裂解装置炉管焊缝,采用材料化学成分分析、宏观形貌观察、金相检查、扫描电镜和能谱分析等手段进行了失效分析,同时测量了原料油的终馏点,模拟了含焊接缺陷的炉管内的流场。结果表明:焊缝腐蚀区存在大量硫及低熔点共晶物;失效炉管段的介质温度处于加氢尾油的终馏点附近;活性硫在镍基焊缝偏聚,镍与硫形成的低熔点共晶物在高温下熔化,并被介质冲走,导致炉管快速腐蚀。