碳素钢焊接裂缝爆裂的失效分析

本文采用宏观形貌、金相组织和断口观察以及成分分析和力学性能测定等方法,分析了某20钢高温输水管爆裂的原因。结果表明,断裂失效发生在焊缝部位,焊缝组织存在明显蠕变现象,断口起裂处具有典型脆性断裂特征,裂纹内有腐蚀产物,属于典型应力腐蚀裂纹。裂纹扩展后期近外表面处具有蠕变疲劳裂纹特征。应力腐蚀裂纹是该热水管爆裂失效的主要原因。     

油罐底板焊缝应力腐蚀开裂行为

通过对我国某国家石油储备基地的10万m3原油储罐SPV490Q钢焊缝在实际服役介质中应力腐蚀试验,并结合断口形貌分析以及能谱分析等手段,对大型原油储罐底板焊缝应力腐蚀开裂行为进行研究。试验与理论分析结果表明:SPV490Q焊缝在罐底水中会发生应力腐蚀开裂,其在服役环境下临界应力强度因子KISCC=38.61 MPam,应力腐蚀裂纹扩展速率为:da/dt=1.25×10-9m/s;氯离子的存在是导致SPV490Q钢焊缝在含氯高硫低的罐底水中的应力腐蚀的主要因素;罐底沉积水中溶解的氧也是促使致SPV490Q钢焊缝裂纹扩展的因素之一,在裂纹尖端,阴极发生吸氧腐蚀,容易形成Fe(OH)2,Fe(OH)3等腐蚀产物。     

不锈钢管道开裂原因分析

采用断口宏观观察、扫描电镜微观分析、化学成分分析、低倍酸蚀、金相等方法,系统分析了不锈钢管道渗漏的原因。结果表明：来样不锈钢管道的化学成分不符合设计要求,材料中存在夹杂缺陷,抗腐蚀性较差,致使管道在应力腐蚀介质环境下裂纹萌生并扩展贯穿壁厚,发生应力腐蚀开裂,这是导致不锈钢管道发生渗漏的主要原因。     

炼油焦化装置高压离心水泵轴断裂失效分析

某企业高压离心水泵发生断轴事故,对该高压水泵断轴进行材料化学成分、断口宏观形貌、金相组织以及断口腐蚀产物能谱等检验分析。结果表明,造成此次高压水泵断轴事故的主要原因是介质水中含有硫和氯,并在水泵的出口处聚集浓缩,使泵轴产生腐蚀凹坑,从而引起裂纹萌生,最终导致疲劳裂纹扩展,使泵轴发生断裂失效。     

加氢装置的热低压分离器液位计接管开裂分析

加氢装置的热低压分离器液位计接管在服役过程中出现焊缝开裂现象。本文分别采用断口宏观及微观观察,金相组织观察,能谱分析对裂纹部位进行理化分析,并结合现场工况对其开裂原因进行了综合讨论。结果表明:分离器液位计接管焊缝硬度高达397.5 HV_(0.1),对应力腐蚀开裂较敏感;在湿硫化氢存在的情况下,发生了硫化物应力开裂。同时提出有用的建议,为类似工况环境的装置设计提供可行的依据和经验。     

某石化乙烯管道不锈钢法兰开裂原因分析

某石化乙烯管道在耐压试验过程中，由于不锈钢法兰存在裂纹导致泄漏，为保证后续安全生产，有必要进行法兰开裂失效分析。通过法兰基体化学成分光谱分析、力学性能测试，法兰裂纹区域金相观察、断口形貌及腐蚀产物分析、晶间腐蚀试验，对法兰开裂原因进行了研究。结果表明：焊缝附近的不锈钢法兰在焊接时发生敏化作用，在后续腐蚀介质作用下发生晶间腐蚀。采用法兰固溶处理、焊后热处理的措施，可以有效避免焊缝附近法兰的开裂。     

CTA干燥机洗涤塔塔底双相钢泵轴断裂分析

从断口宏观特征、断口电镜形貌以及微观组织等方面对CTA干燥机洗涤塔塔底2205双相不锈钢泵轴断裂原因进行了分析。结果表明,该泵轴发生了疲劳开裂。疲劳裂纹首先在应力集中较严重的键槽根部萌生,然后向芯部扩展,当剩余的承载面积不足时,发生突然的过载断裂。     

化工厂奥氏体不锈钢氢气管道断裂失效分析

奥氏体不锈钢氢气管道使用过程中发生开裂,为研究其断裂类型和影响因素,对断口进行了宏观和微观形貌分析,发现在焊接热影响区的结晶区发生晶间腐蚀断裂。而不锈钢管内外表面腐蚀产物成分分析和焊接接头显微硬度测试结果表明,开裂失效是在含有S元素和在潮湿环境中产生的应力腐蚀开裂。     

高钢级油井管硫化物应力腐蚀试验的研究

对高钢级高强高韧油套管钢110S和140V进行应力环硫化氢应力腐蚀试验,研究了这两种高钢级油井管钢在硫化氢环境下的应力腐蚀规律。实验结果表明,在H2S环境下1 4 0 V比11 0 S更容易发生应力腐蚀开裂断裂得更快,断口的脆性断裂特征更明显。分析表明,高强钢的硫化物应力腐蚀开裂是通过氢脆(HE)理论实现的,材料的微观组织成分通过影响氢在材料内部的分布和扩散来影响到材料的应力腐蚀开裂敏感性。     

炼油厂退碱线管道焊缝开裂原因分析

某厂的退碱线管道发生了焊缝开裂失效现象,本文采用宏观低倍观察、材质分析、电镜观察及能谱分析等方法对焊缝开裂的失效原因进行了检测分析。结果表明,断口开裂的方式为沿晶断裂方式,断口表面有铁的氧化物,属于应力开裂机制,即碱脆,并从工艺控制和材料的选择方面提出了腐蚀控制建议。     

某吸收塔内壁开裂分析

某炼油厂重油催化裂化装置稳定吸收系统的吸收塔C-2301在渗透检测时,发现内壁存在大量的裂纹。为分析裂纹产生的原因,通过在内壁表面裂纹部位取样,进行金相分析、断口分析、腐蚀产物分析和化学成分分析等方面的综合分析,结果表明吸收塔裂纹主要为停工时期的连多硫酸应力腐蚀开裂,同时存在运行过程中的应力腐蚀开裂。内壁复合层焊缝质量差、焊接工艺不规范是造成吸收塔开裂的主要原因。     

煤化工酚氨回收器0Cr18Ni9不锈钢换热管断裂原因分析及对策

针对某煤化工企业使用0Cr18Ni9不锈钢换热管发生腐蚀断裂的现象,利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)等技术手段,对腐蚀开裂的换热管进行了金相组织、元素成分、力学性能、显微硬度、物相组成等的分析。水质监测结果发现,循环冷却水中Cl-离子浓度远超过国标含量小于25mg/L的要求,最高达到了2066mg/L;腐蚀产物成分分析证实了Cl元素的存在;衍射分析中发现了FeCl2相的存在;裂纹扩展前沿微观组织分析表明,裂纹扩展路径穿过奥氏体不锈钢晶粒内部进行,属于穿晶型应力腐蚀开裂(IG-SCC)。损坏位置位于换热器入口折流板附近,其他位置未见损坏。经过综合分析,指出不锈钢换热管腐蚀开裂的原因是由氯离子引发的应力腐蚀开裂,同时温度梯度也影响腐蚀的发展,并在循环水氯离子浓度控制、换热管材质、介质流速设计方面给出了换热器设计防腐蚀建议。     

三聚氰胺装置一吸塔泄漏事故分析

三聚氰胺装置一吸塔使用过程中发生裂纹泄漏。为研究其断裂类型和影响因素,对断口进行了宏观和微观形貌分析,发现在焊接热影响区的敏化区发生混合型(晶间型和穿晶型同时存在)应力腐蚀破裂。通过一吸塔内介质分析、铁素体检测、材料硬度检测、磁性检测和裂纹形态分析,判定开裂失效是敏化后的S30408不锈钢(奥氏体+形变诱导马氏体)在含有硫化氢的潮湿环境中产生的应力腐蚀破裂。     

加氢裂化轻石脑油罐焊缝腐蚀开裂原因分析

联合石化储运装置加氢石脑油球罐,在2019年7月法定检验期间,发现球罐上半部内表面环向焊缝存在大量表面裂纹,尤其北回归线焊缝B2开裂最为严重,该焊缝总长44280mm,裂纹累计长度35200mm,其中最长的一条长度约3600mm。裂纹长度占该焊缝总长的80%,裂纹最深处已接近7mm;经过联合石化、省特检院和部分专家联合组成专家组,作为团队成员,记录并汇总了石脑油罐焊缝腐蚀开裂的原因分析。专家组一致分析认为：湿硫化氢腐蚀环境下的硫化氢应力腐蚀导致该球罐焊缝腐蚀开裂的根本原因。通过合理选材,优化工艺操作条件,严格控制介质中的H2S等主要腐蚀产物的含量;在工艺条件无法改变且生产条件不允许安排改造的情况下,应增加内涂层防腐处理。加强制造监检、避免超标焊接缺陷存在等措施能有效减缓硫化氢应力腐蚀开裂的发生。     

科技简讯

液氨球罐应力腐蚀开裂诊断与防治技术根据国务院下达的学科建设任务及中国化工装备总公司有关文件的精神,我院戴树和教授等结合生产实际,于84年与四川化工总厂合作,进行液氨介质下应力腐蚀开裂诊断与防治技术的研究。以该厂5200m~3液氨球罐为对象,针对球罐壳体在液氨介质作用下内壁产生裂纹的形貌、方位、焊缝附近残余应力和硬度测量结果的分析,以及对腐蚀产物的鉴定等,判明了该球罐内壁损伤属于应力腐蚀开裂,探讨了裂纹萌生的可能原因,并据此提出了控制裂纹扩展的诊断和防治方案,编制了计算可靠度的计算机程序,计算了可靠度,研究用喷涂方     

某电厂暖管管线泄漏原因分析

某电厂主汽暖管管线已运行11年,对其进行检查时发现,主汽暖管管线与管座焊缝处发生泄漏。对泄漏部位进行硬度检测、成分分析和金相分析等理化检测,并对断裂原因进行了分析,结果表明：焊接接头薄弱部位存在晶间再热微裂纹,且焊接部位存较大的残余应力,从而使裂纹萌生、扩展最后贯穿至内壁。     

反烧式蒸汽锅炉蒸汽管腐蚀开裂原因分析

采用化学分析、微观组织检验、晶间腐蚀分析、断口观察和腐蚀产物分析等方法对反烧锅炉反烧室304奥氏体不锈钢蒸汽管的开裂进行分析。结果表明,该断裂是应力腐蚀开裂。回路中的铜造成的304不锈钢发生局部腐蚀和热应力场是造成304不锈钢发生应力腐蚀开裂的主要原因。     

废热锅炉服役后筒体环焊缝处的断裂失效研究

某氮肥公司合成氨系统的一台合成废热锅炉筒体环焊缝周围发生多处开裂。利用JB30B冲击试验机对废锅筒体环焊缝处材料的断裂韧性进行实验分析,同时结合断裂力学的基本理论对服役后废热锅炉筒体环焊缝处的开裂失效进行分析。结果表明：由于废锅焊缝区组织的晶界性能变差,使得材料的冲击韧性显著下降,抵抗裂纹扩展的能力降低,最终在机械应力、热应力及腐蚀环境的作用下,筒体环焊缝处发生多处晶间腐蚀开裂,从而导致筒体失效。     

法兰连接螺栓断裂失效分析及对策

某含硫集气站一进站流程双金属温度计法兰连接螺栓断裂，对站场安全生产造成影响，通过化学成分分析、腐蚀产物能谱分析、力学性能测试、断口形貌分析等检验方法对其失效原因进行分析，结果表明：螺栓的腐蚀断裂是由于阀门泄漏，含H2S天然气与螺栓接触后，在H2S环境下，螺栓发生了均匀腐蚀，在应力和硫化物耦合的作用下，螺栓发生了脆性断裂。针对螺栓腐蚀断裂的影响因素提出了具体对策。     

某沉降-再生器开裂原因分析

某沉降-再生器在运行中发生了泄漏,检验后发现筒体的环焊缝存在大量垂直于环焊缝的裂纹,研究表明该裂纹为典型的烟气露点腐蚀造成的应力腐蚀焊缝开裂。经过修复,消除了环焊缝上的裂纹缺陷,并提出了避免发生类似问题的方法。