蒸汽发生器管束外表面的应力腐蚀破裂规律(续完)

报道了某核动力系统蒸汽发生器,因管束的应力腐蚀破裂而发生严重泄漏事故的原因和规律.采用肉眼宏观检查、着色探伤、超声波探伤和单管泵压试验等方法探明了蒸汽发生器的应力腐蚀破裂特点和在管束表面上的立体分布规律;采用电子探针、电子显微镜、X射线衍射仪和扫描电镜等微观分析技术查明了产生应力腐蚀破裂的原因和文中所述分布规律的原因,并提出了一些改进办法.不仅为后来的蒸汽发生器的设计、制造和运行提供了依据,而且也为应力腐蚀破裂的研究,提供了大量的实际资料.展示了众多在蒸汽发生器的实际运行过程中所产生的应力腐蚀破裂形貌的照片,并列出了形成各种规律的统计数据.     

蒸汽发生器管束外表面的应力腐蚀破裂规律(待续)

报道了某核动力系统蒸汽发生器,因管束的应力腐蚀破裂而发生严重泄漏事故的原因和规律。采用肉眼宏观检查、着色探伤、超声波探伤和单管泵压试验等方法探明了蒸汽发生器的应力腐蚀破裂特点和在管束表面上的立体分布规律。采用电子探针、电子显微镜、X射线衍射仪和扫描电镜等微观分析技术查明了产生应力腐蚀破裂的原因和文中所述分布规律的原因,并提出了一些改进办法。不仅为后来的蒸汽发生器的设计、制造和运行提供了依据,而且在科学上也为应力腐蚀破裂的研究,提供了大量的实际资料。展示了众多在蒸汽发生器的实际运行过程中所产生的应力腐蚀破裂形貌的照片,并列出了形成各种规律的统计数据。     

某装置海洋环境下腐蚀失效分析及控制措施研究

目的 解决采用ZL205A制造的某装置在海洋环境下的腐蚀失效问题.方法 分析装置所处的海洋浪花飞溅区的使用环境,对腐蚀原因与机理进行深入查找、研究.针对腐蚀原因,制定针对性的腐蚀控制措施,并通过试验予以验证.结果 装置腐蚀失效的主要原因为在海洋高盐、高湿的使用环境下,防腐蚀设计不足,防腐措施不到位,产生了电偶腐蚀、缝隙腐蚀、点蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀等.制定的腐蚀控制措施主要有更换耐腐蚀性能较好的ZL114A材料、采用异种金属隔离、完善结构设计与加强过程控制、加强表面涂覆和维护保养等4方面.验证试验表明,采用综合防护措施的ZL114A试样腐蚀轻微,防腐效果良好,而采用原技术状态的ZL205A试样,腐蚀严重,防腐效果差.结论 采取综合防护措施的ZL114A装置在海洋环境下的耐腐蚀性显著提高,实际使用效果良好.     

滨海发射场低温管路法兰连接螺栓环境腐蚀断裂失效机理

针对滨海发射场用于低温管路法兰连接的高强度螺栓的环境腐蚀断裂问题进行失效机理分析.结合螺栓所处"高温、高湿、高盐雾"环境及低温高压工况,讨论分析了盐雾腐蚀、应力作用、微观形貌、化学成分及硬度等影响因素.结果表明,螺栓显微硬度均值(108HRB)超标,材质中C、S、Cr含量异常,螺栓实际受力达到许用应力的60％以上,微观组织裂纹均为典型的应力腐蚀裂纹.在海南"三高"海洋腐蚀环境影响下,耐腐蚀性能较差的螺栓在热应力作用下萌生裂纹,产生应力腐蚀,在热应力和拉应力的作用下进行扩展,发生应力腐蚀开裂,螺栓延迟脆性断裂导致失效.最后,针对螺栓应力腐蚀机理,提出了相应的改进措施.     

高强钢海洋环境应力腐蚀破裂敏感性的控制因素

首先在不同含碳量的CrMo系列钢上,就模拟海水中应力腐蚀抗力和破裂方式、屈服强度、晶界特性和晶内显微组织随含碳量和回火温度的变化关系进行综合测试分析,得出了碳化物分布尤其是原奥氏体晶界的碳化物微层对高强钢应力腐蚀破裂行为有控制作用的新观点。该观点在实用于装备的高强钢30Cr3SiNiMoV、37SiMnCrMoV和30CrMnSiA以及弹簧钢65Mn在各种环境的应力腐蚀和氢脆行为上得到了验证。     

机翼后梁接头裂纹故障分析

目的分析某型飞机机翼后梁接头裂纹形成的原因,避免类似问题的重复发生。方法通过对机翼后梁接头进行受力分析,在对机翼后梁接头结构装配关系进行分析的基础上,采用有限元方法对接头进行应力计算,并对裂纹断口进行宏观和微观分析,确定产生裂纹的原因。结果机翼后梁接头裂纹为应力腐蚀裂纹。结论机翼后梁接头材料为LD5,对应力腐蚀敏感,接头在装配过程中存在较大的装配拉应力,而接头表面的腐蚀防护又存在缺陷,在较严酷的服役环境作用下发生了应力腐蚀开裂。     

高强钢海洋环境应力腐蚀破裂敏感性的控制因素

首先在不同含碳量的CrMo系列钢上，就模拟海水中应力腐蚀抗力和破裂方式、屈服强度、晶界特性和晶内显微组织随含碳量和回火温度的变化关系进行综合测试分析，得出了碳化物分布尤其是原奥氏体晶界的碳化物微层对高强钢应力腐蚀破裂行为有控制作用的新观点。该观点在实用于装备的高强钢30Cr3SiNMoV、37SiMnCrMoV和30CrMnSiA以及弹簧钢65Mn在各种环境的应力腐蚀和氢脆行为上得到了验证。     

炼油装置循环水冷却器腐蚀原因分析

从炼油装置循环水冷却器结构形式、材质、腐蚀类型、泄漏部位等方面对水冷器泄漏情况和原因进行了统计分析,提出了水冷器的防腐应从管束的制作和安装、装置工艺运行参数控制、循环水场管理及水冷器管理等方面进行。     

污水汽提原料水系统腐蚀原因分析及对策

根据腐蚀机理特点,从工艺原理、含硫污水性质变化、操作条件变化等方面分析了中国石化济南分公司污水汽提装置换热器管束和含硫污水系统管线腐蚀原因,并提出了优化工艺操作、材质升级和管线更换等相应措施,解决了系统腐蚀加剧的问题。     

深部隧道单节理岩体开挖卸荷破裂及锚杆加固研究

深部隧道开挖卸荷引起的岩体破裂是地下工程典型灾害之一。针对深部隧道单节理岩体在开挖卸荷条件下的破裂问题,基于开挖卸荷引起的最小主应力线性降低规律,采用Griffith强度理论准则对开挖卸荷条件下的含单节理岩体破裂进行了分析,并对破裂岩体进行了锚杆加固设计研究。结果表明:当结构面倾角大于支护应力状态下的破裂角时,深部岩体初始应力状态下未产生破裂,随着最小主应力的降低,深部岩体先产生材料破坏后沿结构面破坏;当支护应力状态下的破裂角大于结构面倾角时,深部岩体受支护应力作用仅产生材料破裂;当结构面倾角小于最小主应力为0时对应的破裂角,深部岩体无论是否支护岩体仅产生材料破裂;对于深部岩体,产生破裂的必要条件是最大主应力大于8倍的岩体抗拉强度,且破裂角变化于30°~45°之间;岩体支护应力的选择应在岩体初始破裂应力与结构面破裂应力之间,并且要保证岩体应力的释放率以及围岩的稳定性。石塘隧道岩体破裂分析及锚杆加固研究表明:岩体首先产生材料破坏,其破坏的临界应力值为10.25 MPa,对应的破裂角为39.9°,结构面破裂的临界应力值为4.15 MPa;石塘隧道岩体在无支护条件下,沿结构面产生突发性破坏,岩体支护应在开挖完成40.59h内完成,岩体支护应力为7.175 MPa,支护破裂角为37.5°,单根锚杆锚拉设计值为88.7kN,锚固长度为5m,倾角为15°,间距为0.8m,此锚杆设计参数下可保证岩体应力充分释放以及确保围岩的稳定性。     

锅炉尾部受热面腐蚀原因分析及对策

锅炉尾部受热面的省煤器和空气预热器，在运行当中，由于负荷变动、煤质变化等原因容易积灰和腐蚀，影响设备正常运行，造成不必要的经济损失。１　腐蚀原因燃煤在燃烧过程中产生的ＳＯ２，在烟气富氧条件下继续氧化成ＳＯ３。ＳＯ３与烟气中的蒸汽形成硫酸蒸气。由于省煤器进口水温低、热负荷波动、煤质变化等原因，使尾部温度低于烟气酸雾的露点温度，从而使硫酸蒸气凝结在锅炉尾部，对金属壁面造成腐蚀、尾部积灰，严重时导致泄漏和堵塞，影响锅炉正常运行。２　防止腐蚀的对策①提高锅炉机组的负荷率，避免锅炉低负荷运行时间过长；②少…     

某型航空钮子开关铆钉断裂失效分析及环境适应性提升

目的 解决某型航空钮子开关中H62黄铜铆钉在湿热试验后出现的断裂问题,保证钮子开关适应自然和诱导环境的能力,从而提高整机的环境适应性及可靠性.方法 采用ANSYS有限元仿真分析、扫描电子显微分析及光谱分析等方法,从整个开关系统入手,对断裂铆钉的受力状态、材质、显微组织及壳体的析出离子进行了深入分析,探明了铆钉的失效原因及机理,并提出了从零部件到产品级的对策.结果 铆钉的断裂为典型的解理断裂,断口覆盖了大量的腐蚀产物,开关壳体释放的NH4+导致铆钉产生了应力腐蚀断裂.结论 黄铜铆钉的断裂失效是由于开关下壳体在湿热环境的诱导下释放出氨气,氨气浸入到长时间受拉应力的铆钉中产生了应力腐蚀.因此,在铆钉科研试制时即需评估其在钮子开关系统中的环境适应性.     

海工高强钢在海水中应力腐蚀研究进展

从高强钢材料的合金成分、金相组织、加工工艺、残余应力以及海水温度、Cl^－浓度、pH值等环境条件和腐蚀程度等方面总结了高强钢应力腐蚀的影响因素。结合高强钢的使用环境和力学特点,简述了高强钢的应力腐蚀开裂机理,包括氢致开裂理论、阳极溶解理论、腐蚀产物楔入理论、应力吸附破裂理论等。针对高强钢在海洋环境中的应力腐蚀问题,分别从组织成分优化、表面处理和阴极保护等方面论述了应力腐蚀防护方法。最后,展望了应力腐蚀机理与防护的发展方向。     

黄铜药筒的应力腐蚀破裂

大家知道,黄铜药筒存在应力腐蚀破裂倾向(亦称为季裂或自裂)。给所装配的炮弹长期储存带来隐患和不良后果。甚至造成成批炮弹因应力腐蚀破裂而报废。为此对黄铜的应力腐蚀破裂进行研究。从设计与制造两个方面创造条件,防止黄铜     

我国海上油井管腐蚀与防护研究进展

总结了我国海洋环境油井管的防腐实践,为类似油气田开发提供技术参考。指出了我国海上油气井的环境与腐蚀状况,针对腐蚀环境特征,分仅含二氧化碳井下环境、含硫井下环境及热采井高温环境进行防腐技术总结。海洋环境油井气井内、外腐蚀均较严重,外腐蚀主要为海洋环境大气腐蚀,内腐蚀失效的原因多为CO2引发的腐蚀,此外因作业需要,井筒内流体性质的变化也加剧了内腐蚀失效。针对单独CO2腐蚀环境,建立了海上特色的防腐图版,并提出三种低成本防腐策略;针对H2S腐蚀环境,开展了不同材质的腐蚀规律研究与服役寿命预测;针对热采井高温腐蚀环境,开展了氧含量、高温腐蚀与热应力叠加强度变化研究。研究认为,海洋环境油气井外腐蚀可采取涂敷、牺牲阳极、阴极保护,井下CO2腐蚀可以采用防腐选材图版选择合适材质,为降低成本可以采用组合管柱防腐,含H2S环境可采用碳钢或低铬钢,以降低硫化物应力开裂(SSC)和应力腐蚀(SCC)风险,热采井宜控制含氧量及热强度衰减的影响。     

某系列飞机中央翼第三墙外置机匣接耳应力腐蚀裂纹的成因与预防

目的分析某系列飞机中央翼第三墙外置机匣接耳应力腐蚀裂纹的成因,并进行有针对性的预防。方法对发生裂纹的接耳进行端口检测,并对应力腐蚀条件和腐蚀环境进行分析。结果7B04铝合金在Cl-、超过应力腐蚀门槛值的应力和锻件夹杂的共同作用下,在表面氧化膜破裂的酸性环境下发生应力腐蚀。结论应当改进飞机修理过程中的工艺方法,并对接耳设计进行适当的修改。     

不锈钢螺栓法兰连接失效分析及预防措施

目的研究低温环境下不锈钢法兰螺栓连接失效机理。方法采用宏观检测、微观检测和化学成分分析、能谱分析等方法,对不锈钢螺栓材质的化学成分及断口处腐蚀产物的成分进行分析。结果引起螺栓断裂的主要原因为低温环境下引起的应力腐蚀开裂。结论根据不锈钢螺栓应力腐蚀的主要影响因素提出了低温加注系统中螺栓应力腐蚀的预防措施。     

高温气冷堆陶瓷堆内构件热老化试验平台开发

目的 开发一种试验平台模拟高温气冷堆正常工况、氧化腐蚀工况和事故工况试验条件,研究陶瓷堆内构件的氧化腐蚀行为和长期服役热老化规律。方法 通过分析高温气冷堆陶瓷堆内构件服役环境特征,确定试验平台开发技术要求,其主要部件包括氧气流量控制器、氦气流量控制器、储气罐、反应气流量控制器、气体预热器、高温反应炉、气体循环泵、氦气纯化器、纯水罐、蠕动泵、真空泵、排气冷肼、在线气相色谱仪、在线露点仪等。结果 该试验平台可精确控制在冷却剂氦气中混入微量的O2、H2O杂质,研究反应时间、温度等因素的影响,还可模拟高温堆正常工况和蒸汽发生器传热管破裂进水事故工况条件,开展长达3 000 h以上的连续热老化试验。结论 该试验平台具有高精度、大尺寸、耐高温、耐长周期试验等优异特性,可模拟复杂多样的工况条件,开展热老化试验研究。     

碟形封头冷旋压成形时的数值分析及旋压力计算

建立了碟形封头冷旋压的三维有限元数学模型 ,分析了封头在冷旋压成形过程中应力应变的分布规律 ,计算了旋压力并分析了其变化的原因 ,为更有效地进行旋压加工前的科学预测、工艺优化和进一步定量控制提供了可靠方法和依据     

用于应力腐蚀试验的飞机铝合金装配模拟件内部应力无损测定

目的 减少或避免服役飞机机体的应力腐蚀和腐蚀疲劳开裂.方法 采用短波长特征X射线衍射技术和仪器无损检测飞机铝合金装配模拟件的内部残余应力和装配应力的分布.结果 0.5 mm矩形间隙使下缘条根部上表层产生高达110 MPa及以上的拉应力;0.3 mm矩形间隙使下缘条根部上表层产生约80 MPa的拉应力;0.5 mm楔形间隙使下缘条根部上表层产生的拉应力平均值约55 MPa.结论 利用短波长特征X射线衍射技术能够无损测定和表征铝合金装配件内部应力及其分布,装配间隙使下缘条根部上表层产生较大拉应力,这与服役飞机机身螺接件出现较多非典型裂纹的部位吻合.矩形间隙装配件下缘条根部上表层的拉应力大于相同间隙值的楔形间隙装配件下缘条根部上表层的拉应力,并且,装配间隙越小,产生的拉应力越小.减小螺母靠根部处的装配间隙与螺母靠根部处到壁板距离的比值,将减小装配件的拉应力,减少或避免SCC&CFC的发生,以及非典型裂纹的产生.