不锈钢波纹管膨胀节应力腐蚀研究进展

波纹管膨胀节是现代动力管网和设备进行热补偿的关键部件之一,其作用除了位移补偿外,还兼有减振降噪和密封的功能。波纹管膨胀节不仅广泛应用于石油、化工、冶金、电力、原子能等工业部门,还应用于机车、船舶、城市燃气和民用部门。本文详细阐述了不锈钢波纹管组织结构、形变马氏体含量分布、残余应力分布。不锈钢波纹管在加工、成型过程中,波峰波谷会发生塑性变形,一部分奥氏体组织转变为马氏体组织,马氏体含量在波峰处最高,在波谷最低,均为拉应力。试验研究结果表明,波峰残余应力大,波谷小,固溶处理后残余应力变为压应力。残余应力越大,马氏体含量越高,不锈钢SCC敏感性大;直径小的波纹管,波峰曲率半径小,变形量大,故其残余应力和形变马氏体含量大,SCC敏感性大,易开裂。     

固溶处理对形变奥氏体不锈钢显微组织及其抗应力腐蚀性能的影响

对形变后奥氏体不锈钢材料进行了金相分析和应力腐蚀试验，通过试验比较和分析，说明了通过固溶处理，不但可以恢复奥氏体不锈钢囡形变导致的组织变化，也可以恢复奥氏体不锈钢因组织被破坏而失去的应力抗腐蚀性能。     

乙二醇不锈钢蒸发器贴补焊残余应力数值模拟

某厂乙二醇不锈钢蒸发器在检修过程中发现封头与筒体环焊缝处存在大量裂纹，失效原因为晶间应力腐蚀开裂。采用加内贴板补焊的措施来进行修复，焊接残余应力是影响贴补焊接头完整性的主要因素之一。本文采用有限元法对贴补焊产生的残余应力进行分析，比较手工电弧焊（MAW）和钨极氩弧焊（TIG）两种方法对残余应力分布的优劣，得到贴补焊接头的残余应力分布状态。结果表明：钨极氩弧焊所产生的残余应力较小，有利于降低应力腐蚀开裂的敏感性，提高贴补焊结构的完整性。     

循环流化床锅炉水冷壁管的腐蚀失效分析

针对某高压循环流化床锅炉水冷壁管底部弯管处爆管原因进行失效分析,通过对爆管管段进行宏观检查、化学成分分析、力学性能分析、腐蚀产物分析、金相分析以及运行期间水质化验记录调查,表明锅炉水质p H偏高时在密相区弯管处向火侧内壁发生碱浓缩引起碱腐蚀,弯管处存在的残余应力在强碱性环境下引起碱应力腐蚀,两者共同作用导致了本次爆管的发生。加强水质监控和消应力处理可有效防止碱腐蚀和碱应力腐蚀。     

油气输送焊管残余应力测试与安全评价方法研究

针对油气输送焊管残余应力测试与评估技术难题,采用机械切割应力释放法对不同成型工艺和状态焊管的残余应力进行了测试分析对比,结果表明:UOE焊管的残余应力分布水平较低;ERW焊管次之;SSAW焊管的残余应力分布范围较广,有高有低。不同管型和成型工艺及水压试验状态具有明显不同的残余应力分布特征,在进行焊管安全评价时必须区别对待。根据残余应力实测结果提出了焊管安全评价时残余应力的取值建议。研究结果对管道设计、安全分析与评价、焊管残余应力的改善、控制及焊管合理选用具有重要工程意义。     

670MW超临界锅炉TP347H再热器管失效分析

通过宏观检查、力学性能试验、金相检验、微观形貌观察及化学成分分析等方法,对某670MW超临界锅炉TP347H末级再热器爆管进行了失效分析。结果表明:管子弯头未固溶处理导致材料存在较高的残余应力和位错密度,残余应力和位错在奥氏体耐热钢敏化温度区间会加速晶界处富Cr碳化物M23C6的析出,造成晶界贫铬,严重降低了晶界的耐腐蚀性能。再热器管弯头在应力和腐蚀介质的交互作用下产生了应力腐蚀裂纹,长时间运行导致裂纹扩展,从而导致爆管。为避免类似事故,提出了几点预防措施。     

形变马氏体对奥氏体不锈钢封头性能的影响

奥氏体不锈钢因其优异的性能,被广泛应用于石油化工特种设备领域。本文针对常见的形变马氏体致奥氏体不锈钢封头泄露这一失效现象,阐述形变马氏体的产生机理、影响因素以及其对封头性能的影响,并提出相应的预防措施,旨在为不锈钢封头的制造和安全稳定运行提供参考,以减少失效事故的发生。     

某事故煤气管道弯头断裂原因分析

结合实际事故及发生环境,采用模拟试验及计算推断出煤气管道弯头断裂的原因,结果表明,后建阳台、组装应力和汽车荷载不是均导致弯头断裂的主要因素,弯头断裂是拉应力所致,属于外界腐蚀环境和管道内压共同作用的应力腐蚀断裂破坏.因此,煤气管道在施工过程中应密切关注土层环境对管道的腐蚀作用,作好防腐处理.     

再沸器波形膨胀节应力腐蚀开裂失效分析

采用金相分析,材料成分分析、能谱等物理、化学手段对醋酸水分离塔再沸器膨胀节的失效原因进行了讨论。研究表明波形膨胀节外表面开裂的原因是316不锈钢在Cl和硫的作用下由残余应力引发的应力腐蚀开裂,并提出了改进建议和防止措施。     

奥氏体不锈钢的应力腐蚀裂纹及防止措施

随着奥氏体不锈钢使用范围的扩大,对应力腐蚀裂纹(下称Scc)的研究也应加强。 本文概要地谈一下奥氏体不锈钢Scc的产生条件、特点和形态以及在化工设备方面产生的Scc事故和防止措施。 一、奥氏体不锈钢的Scc 1. 奥氏体不锈钢按腐蚀现象分类如下: Scc在干腐蚀中占比例最大。 2.Scc是由拉应力和腐蚀作用两种因素引起的,其中缺一种不能产生Scc。 拉应力包括机械加工或焊接产生的残余应力,以及工作中的负荷应力。 氯化物造成的腐蚀作用最大,但也有的认为是高浓度苛性碱和正硫酸引起的Scc,以及在高温水中溶解氧也产生一定的影响。 Scc的发生源…     

发酵罐不锈钢换热盘管泄漏失效分析

通过失效现场情况了解、宏观检查、材质分析、金相检验、电镜观察、能谱分析及冲击断面分析等研究06Cr19Ni10发酵罐盘管失效原因。结果显示由于发酵罐盘管材质熔炼工艺不恰当,固溶处理不当,冷却循环水中Cl^-含量超标,焊缝热影响区、管材母材区大面积发生不同程度晶间腐蚀,局部点蚀穿孔。建议对用于设备重要部位或对生产工艺有重大影响的,且服役环境存在晶间腐蚀倾向的不锈钢,增加耐晶间腐蚀检测。快速识别伪劣不锈钢检测手段亟待增强。     

湿式旋风脱硫除尘器破损原因分析及防护措施

对湿式旋风脱硫除尘器短期内出现破损的机理进行了分析 ,其原因是高速含尘气流对除尘器锥体内壁的冲刷磨损和不锈钢应力共同作用的结果 ;提出防腐耐磨综合措施。实践证明这种措施是可行的     

Q345(16Mn)钢在恒温加载条件下的应力-应变曲线和弹性模量

为评估和分析钢结构的耐火性能，对我国10个钢厂生产的16Mn钢进行152次恒温加载试验研究。结果表明，钢材的应力-应变曲线随温度升高，应力变小而应变增大，曲线斜率即弹性模量随温度升高和应变增大而趋于零。钢材在高温下的弹塑性性质非常明显，在钢结构高温性能分析中应当考虑这种特性。依据试验结果构建了以表格形式表达的钢材折线应力-应变曲线和弹性模量，为火灾下钢结构的变形和温度应力计算提供参考。     

气瓶腐蚀缺陷应力分析及寿命预测*

为研究气瓶全生命周期腐蚀缺陷与剩余寿命的关系，基于ANSYS建立某型号车用压缩天然气钢瓶有限元模型，分析内腐蚀深度0.1~3.0 mm状态下，气瓶Mises应力分布与应力强度变化规律；根据应力分析，应用局部应力应变理论和修正的Manson Coffin公式进行寿命预测。结果表明:随着气瓶腐蚀缺陷的加深，气瓶额定载荷下的应力分布呈现向缺陷区域集中、应力强度增大的趋势，且腐蚀曲线存在明显拐点；使用应力分析与寿命预测相结合的方法，得出含腐蚀缺陷车用气瓶寿命—腐蚀深度关系曲线，可为气瓶安全使用管理提供参考。     

混凝土中钢筋锈蚀的研究

钢筋腐蚀对混凝土耐久性和安全性有很大影响。笔者阐述了研究钢筋锈蚀的原因、目的和意义;研究了钢筋在未开裂和裂缝状态下的锈蚀机理,钢筋的腐蚀过程实质上是一个电化学反应过程;影响钢筋锈蚀的主要因素有混凝土的密实度、混凝土碳化、环境湿度、氯离子侵入等;对钢筋腐蚀过程中的4个阶段进行了研究;从锈后钢筋截面面积损失率对结构受力的影响进行讨论;从正常使用寿命和承载能力使用寿命两方面对在役混凝土结构剩余寿命进行预测;并提出了钢筋锈蚀应采取的预防措施,以提高结构的耐久性和安全性,减少耐久性破坏造成的损失。研究的成果在工程上具有一定的理论意义和实用价值。     

氯乙烯储罐注水堵漏腐蚀风险的预测方法研究*

为更好地解决氯乙烯储罐注水堵漏可能导致储罐发生腐蚀泄漏的实际问题,提出1种基于ASPEN和神经网络的氯乙烯储罐注水堵漏腐蚀风险的预测方法。运用ASPEN流程模拟软件,对氯乙烯储罐注水堵漏工艺进行模拟,得到不同泄漏孔径下注水速率和HCl浓度的关系;以HCl浓度作为导致腐蚀的主要影响因素,对不同种钢材进行挂片腐蚀实验;结合神经网络分析,得出HCl浓度与腐蚀速率之间的拟合式,预测储罐腐蚀情况。结果表明:神经网络预测结果平均相对误差7.63%,随注水速率的提高,HCl浓度变化呈下降趋势,腐蚀速率变化呈下降趋势;在等效泄漏孔径24 mm、注水速率0.87 m/s时,Q345R腐蚀速率13.93 mm/a,20#腐蚀速率10.48 mm/a,201不锈钢腐蚀速率7.09 mm/a为3者中最低,但此工况下,201不锈钢有点蚀倾向,储罐易发生穿孔,故201不锈钢不宜用作氯乙烯储罐母材,并提出对《石油化工企业设计防火标准(2018年版)》的修订建议。     

304L不锈钢废水管线腐蚀泄漏失效分析

某304L不锈钢废水管线使用30天左右即发生腐蚀泄漏。采用宏观检验、化学成分分析、金相检验、电镜观察、三氯化铁试验等分析方法,对该废水管道的腐蚀泄漏进行失效分析。分析结果表明,该不锈钢管线所通的废水中含有高浓度的Cl^-,且试运行后一直未使用,最终在管内残留废水的作用下发生了点蚀穿孔。     

基于参考应力法的海底腐蚀管道剩余强度评价

在役海底管道所处海洋环境恶劣,管道发生腐蚀后剩余强度降低。为了更加准确地计算管道的剩余强度,基于ANSYS非线性有限元模拟,采用参考应力法,研究了参考应力分别为(SMYS+SMTS)/2,1.1SMYS,SMYS+69,0.8SMTS,0.9SMTS,SMTS的海底管道剩余强度,将结果与爆破实验数据作对比,提出了参考应力和流变应力取值的推荐算法。研究结果表明,在海底腐蚀管道剩余强度有限元分析中,对于X46,X60和X80管道,建议分别使用(SMYS+SMTS)/2,0.9SMTS和SMTS作为参考应力;推荐使用(SMYS+SMTS)/2, SMYS+69和 1.1SMYS三者中的最大值作为流变应力。