输气管道弯管开裂的原因分析

通过宏观分析、理化性能分析、微观分析和断口分析,对某采气厂输气管道弯管泄漏原因进行了分析。结果表明:弯管壁厚未见明显异常,弯管内壁腐蚀严重,其中内弧侧是腐蚀最为严重的部位;失效管道的化学成分和力学性能均符合20钢的要求;硬度试验表明裂纹附近的硬度较高;弯管的组织是回火马氏体,其中部分马氏体组织比较粗大,并含有未回火马氏体组织;裂纹扩展区表面被厚厚的腐蚀产物所覆盖,裂纹具有明显的多源特征。弯管开裂属于硫化物应力腐蚀开裂,其产生的根本原因是管内湿H_2S气体、以及组织中存在未回火马氏体和粗大马氏体。     

Q235B 钢含硫污水罐的腐蚀开裂失效分析

目的对某炼油厂原料水罐Q235B钢腐蚀开裂失效原因进行分析。方法采用宏观形貌、金相组织和断口观察以及成分分析和力学性能测定等手段,分析Q235B钢腐蚀开裂失效的宏观和微观行为。结果 Q235B钢在污水罐罐顶形成的湿硫化氢环境中发生沿晶型应力腐蚀开裂。腐蚀过程中,电化学反应产生的氢渗入基体,导致微裂纹的萌生。腐蚀产物在基体表面积聚,其自身体积膨胀以及涂层的闭塞作用对基体形成非常大的拉应力。结论结合应力分析和环境分析,Q235B钢含硫污水罐的腐蚀开裂失效机制为硫化氢应力腐蚀开裂,应力来源于氢渗透和腐蚀产物膨胀。     

湿硫化氢环境膨胀节开裂失效分析

通过对失效的321奥氏体不锈钢膨胀节的化学成分、力学性能、磁性、金相、断口形貌和能谱等分析,判断该膨胀节失效原因为湿硫化氢环境下的氢致开裂和应力导向氢致开裂。膨胀节材料在冷成型过程中,由于加工硬化产生了大量的形变马氏体是失效的根本因素。分析了该膨胀节的腐蚀环境因素、应力因素和材料因素,提出了预防和改进措施。     

40Cr浮头螺栓断裂原因分析

浮头式换热器40Cr紧固螺栓使用时间不到2 a即发生断裂。通过宏观观察、化学成分分析、硬度测试、金相检验和断口分析,确定螺栓的断裂原因。结果表明:由于调质处理不当,螺栓显微组织为保持马氏体位向的回火索氏体,铁素体沿原奥氏体晶界网状析出,硬度值偏高,导致材料抵抗硫化物应力腐蚀能力不足。长期在湿硫化氢环境中服役,在拉应力作用下,发生湿硫化氢应力腐蚀和氢致开裂,导致螺栓断裂。     

L360钢级弯管开裂失效分析

对开裂后的L360钢级弯管进行了失效分析。对宏观和微观断口形貌进行了观察并对弯管的显微组织及力学性能进行了研究,对其元素组成及含量进行测定,分析了非金属夹杂物含量,分析弯管失效的原因。结果表明,弯管的化学成分组成及含量符合标准,断口呈现脆性断裂特征,弯管屈服强度和抗拉强度极高,伸长率和冲击功极低,内壁、外壁显微组织分别为马氏体、马氏体+贝氏体;显微组织异常是导致其开裂的根本原因。     

N80钢级油管接箍纵向开裂失效分析

通过力学性能测试、化学成分分析、显微组织和微观断口分析,对N80钢油管接箍纵向开裂失效原因进行分析.结果表明,该油管接箍的热加工工艺不当,组织中存在带状分布的马氏体,导致其冲击功明显低于标准要求.裂纹起源于接箍外表面上扣大钳的夹痕处,在腐蚀性介质H2S的作用下脆性扩展,最终导致接箍发生应力腐蚀开裂.     

氢气输送管线开裂原因分析

目的对氢气管道内表面开裂原因进行分析,为同类型管道的失效提供参考。方法针对设计压力4.8 MPa、设计温度50℃并在1998年投用的氢气管道,观察其宏观形貌,通过拉伸试验和硬度测试分析其力学性能,并对其进行金相组织分析和扫描电子显微镜观察,通过能谱测试分析其腐蚀产物成分。结果管壁没有明显的腐蚀减薄。管壁整体力学性能符合标准,被测试样韧性较好,未发生材质劣化。基体微观组织为正常的铁素体+珠光体,组织分布均匀,三通及弯管处的焊缝区出现了部分马氏体组织,容易诱发硫化物应力腐蚀开裂的发生。管道内壁存在裂纹及点蚀坑,裂纹扩展较深,且存在分叉,是典型的应力腐蚀特征;点蚀坑有聚集现象,有形成微裂纹的趋势。管道内壁存在腐蚀产物,说明输送的介质不纯净;腐蚀产物中含硫元素,说明介质中含有硫化物等杂质。结论管道操作压力较高,结合其他应力与介质的共同作用,导致管道内壁发生了硫化氢应力腐蚀开裂。     

某矿井钻杆接头失效分析

运用OM、SEM、EDS、显微硬度检测、力学性能检测等方法,对某矿井平钻杆接头失效原因进行分析。结果表明:钻杆的显微组织为回火索氏体,显微硬度也符合标准,力学性能有所下降。钻杆失效的主要原因是硫化氢应力腐蚀导致的脆性开裂。     

丙烯腈装置中反应气体冷却器用热电偶套管的泄漏原因

某丙烯腈装置反应气体冷却器热电偶套管在使用过程中发生泄漏。采用宏观观察、化学成分分析、显微组织观察、显微硬度测试、扫描电镜和能谱分析等方法,分析了该热电偶套管泄漏的原因。结果表明：该热电偶套管的开裂形式为应力腐蚀开裂,其泄漏的主要原因是套管热影响区和母材区的表面状态和显微组织差异产生应力,在硫化氢和氯化物共存的环境中,在热影响区优先形成应力腐蚀裂纹,裂纹沿着晶界向母材扩展,从而在套管与法兰凸台的焊缝连接处发生开裂,最终导致热电偶套管在使用过程中发生泄漏。     

超级13Cr管材在低H2S高CO2环境中的开裂敏感性研究

目的针对IS15156标准中对超级13Cr-110马氏体不锈钢使用条件的限制,及不同研究者对其开裂条件的不同观点,研究超级13Cr-110马氏体不锈钢在不同温度、不同低H_2S分压条件下的开裂敏感性。方法通过模拟我国西部酸性油田低H_2S高CO_2环境,利用高温高压设备,进行了三点弯曲试验,并结合失重法测试腐蚀速率。结果在硫化氢分压为6kPa时,超级13Cr-110马氏体不锈钢腐蚀速率随温度降低而减小,80℃时仅0.0031mm/a,但应力腐蚀开裂敏感性增加。在210℃条件下,当硫化氢分压从6kPa升至165kPa时,腐蚀速率变化不明显。同时,超级13Cr-110马氏体不锈钢的开裂敏感性降低,但长周期实验依然会发现裂纹。结论通过对裂纹及断口形貌分析发现,超级13Cr-110马氏体不锈钢在低H_2S分压条件下的开裂类型为氢脆型硫化物应力腐蚀开裂,即局部钝化膜遭受破坏,进而发生点蚀,导致氢在应力集中区域聚集,最后发生氢脆。硫化氢分压从6kPa增加到165kPa,局部腐蚀受到抑制,由点蚀导致开裂的敏感性降低。超级13Cr-110马氏体不锈钢不一定能在标准中推荐的硫化氢分压不大于10kPa的条件下使用。     

加氢精制装置冷油三通裂纹原因分析

对中国石油化工股份有限公司沧州分公司80万吨/年汽柴油加氢精制装置反应加热炉前冷油三通多次开裂原因进行了分析,确定了冷热物流混合造成局部温度频繁波动而产生的应力是冷油三通开裂的主要原因,硫化氢和氢气的存在加剧了腐蚀的速度.避免冷热流混合或采用改进的三通可以有效避免应力引起的裂纹.     

B101连续油管应力腐蚀开裂行为分析

研究了连续油管的抗H2S环境应力腐蚀开裂(SSCC)行为.利用扫描电镜(SEM)观察了断口形貌,用能谱仪(EDS)分析了断口元素组成,从环境因素、材料组织、化学成分等方面分析了断裂机理.结果表明,母材对应力腐蚀不敏感,焊缝是应力腐蚀的薄弱区域.焊缝断裂可分为裂纹孕育期、裂纹发展期、裂纹快速增长期、完全破坏期.应力在72...     

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通过理化性能、氢致开裂(HIC)、硫化物应力开裂(SSC)等试验及制管工艺过程对油气输送用X65级别的直缝埋弧焊管抗硫化氢(H2S)腐蚀性能进行了研究,认为应从钢板化学成分、力学性能、晶粒度、非金属夹杂物和带状组织等方面提出合理的抗H2S管线材料要求,同时适当匹配焊材,采用UOE等低残余应力的制管工艺来控制焊管的抗H2S能力。     

Environmentally Assisted Cracking of Drill Pipes in Deep Drilling Oil and Natural Gas Wells

Corrosion fatigue (CF), hydrogen induced cracking (HIC) and sulfide stress cracking (SSC), or environmentally assisted cracking (EAC) have been identified as the most challenging causes of catastrophic brittle fracture of drill pipes during drilling operations of deep oil and natural gas wells. Although corrosion rates can be low and tensile stresses during service can be below the material yield stress, a simultaneous action between the stress and corrosive environment can cause a sudden brittle failure of a drill component. Overall, EAC failure consists of two stages: incubation and propagation. Defects, such as pits, second-phase inclusions, etc., serve as preferential sites for the EAC failure during the incubation stage. Deep oil and gas well environments are rich in chlorides and dissolved hydrogen sulfide, which are extremely detrimental to steels used in drilling operations. This article discusses catastrophic brittle fracture mechanisms due to EAC of drill pipe materials, and the corrosion challenges that need to be overcome for drilling ultra-deep oil and natural gas wells.     

空冷器管头泄露原因分析

柴油加氢精制空冷器在开车运行的硫化过程中发生管头(管板焊接接头的焊缝处)泄露现象。通过对空冷器管头的宏观检测、成分与组织分析、腐蚀特征分析找到了失效模式和原因。失效模式为硫化物应力腐蚀。这是由于焊接过程控制不当,焊接冷却速度较快,导致淬硬组织的形成;焊后热处理不充分,未改善淬硬组织。     

马氏体超高强钢钢管开裂原因分析

采用马氏体超高强钢加工的矩形钢管经酸洗除锈后发生开裂，通过实验室模拟酸洗试验、残余应力分析及氢含量测定，对钢管开裂的原因及机理进行分析。结果表明:钢管开裂是由于酸洗导致的氢致脆性开裂，钢管成型过程中产生的弯角内壁张应力、原始微裂纹以及酸洗吸氢是导致开裂的主要因素，从优化钢管成型及酸洗工艺等方面提出预防和改进措施。     

X60螺旋缝埋弧焊管在湿H2S环境中的腐蚀行为

采用自行设计的焊管实物管段腐蚀试验方法和装置研究了内胀成形和外控成形两种X6 0螺旋缝埋弧焊管在含H2 S的NACE溶液中的腐蚀行为。结果表明 ,焊管在H2 S介质中的损伤表现为母材表面氢鼓泡及应力腐蚀裂纹 ;随着施加应力的提高及残余应力的增大 ,H2 S腐蚀倾向增大 ;在H2 S介质中和外加应力及残余应力的共同作用下 ,焊管的氢损伤机理既有氢致开裂 ,又有氢致应力腐蚀 ,应力不但促进氢致应力腐蚀 ,同时也促进氢致开裂过程 ;试验结果说明改进焊管焊缝表面质量、降低残余拉应力、控制工作应力是改善和控制焊管H2 S腐蚀的重要措施