容器类失效分析实例

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1、容器类失效分析实例本部分主耍介绍化丄设备、采油装置等通常眾霹于化学腐蚀介质中的压力容器及其附件的失效分析实例。对于容器类进行火效分析时，应考虑其加工、装配、运输及存放条件；另一方血，述耍考虑环境介质及温度的影响。工作温度对容器寿命的影响可从下而两个方面来考虑：(1)低温条件下，是指容器在低于韧一脆性转变温度条件卜•加压力或施加应力，对能出现脆性断裂。(2)高温条件下，腐蚀、氧化、蠕变或持久断裂均可能出现。工作压力也是一个重耍的因素，它直接影响压力容器的寿命。例如快速的气流或液流能使金属表血遭到冲蚀损害。间歇式地工作也能影响压力容器的寿命。长期停歇将大大加剧压力容器内及外部金属表血的腐

2、蚀。长期停机时，建议在容器系统中充氮及氫等气体，以防止腐蚀。系统中各部件均耍考虑工作温度、工作压力的影响，否则将rti于某一个附件失效，影响整个系统的止常工作。容器失效1•消声器断裂失效型号为4)KXP(2H)——25A的消声器，1984年3月装在上海锅炉厂65T/H号炉的新气管上使用，情况良好，同年7月送往兰州发电厂正式使川，在很短时间内发生爆裂。消声器主要用在锅炉高压蒸气排放处，减小放气时发出的噪声，工作时承受约IMPa的压力，温度约400—500°C,放气时产牛较大的冲击力和高频振动。该消声器简体材料采川1Crl8Ni9Ti奥氏体不锈钢，钢板厚度为4mm(封头材料与筒体相同)，

3、冷港成筒体，然后纵缝焊接。为便于打孔，经890°C保温4小时稳定化处理。最后以环缝焊接筒体与封头、短筒与法兰盘而成。焊接纵缝采用手工鸭极氮弧焊打底,焊接电流I~70A,用奥137或奥132焊条盖面,坏缝釆用手工电弧焊。消声器开裂是沿纵向焊接的熔合线发展，裂纹弯弯曲曲向焊肉和棊体屮延仲。沿主裂纹两侧出现二次裂纹，见图1、2所示。断口颜色为多种色彩混合，在不同地区分別显示岀紫蓝色、铁灰色、金黄色、近黑色。断口表面比较光滑、平齐，出现明显的疲劳台阶和疲劳条纹特征。根据上述检验结果可以断定，该消声器断裂是由于焊接时采用了较大焊接电流，使焊缝区金属在较长时间内处于过热状态，促使晶枝长大，机械性

4、能下降。而焊缝区出现大量气孔和夹杂物，造成应力集中，使疲劳强度降低，在恶劣的使川条件下，导致短时间使用屮产生容器类失效分析实例本部分主耍介绍化丄设备、采油装置等通常眾霹于化学腐蚀介质中的压力容器及其附件的失效分析实例。对于容器类进行火效分析时，应考虑其加工、装配、运输及存放条件；另一方血，述耍考虑环境介质及温度的影响。工作温度对容器寿命的影响可从下而两个方面来考虑：(1)低温条件下，是指容器在低于韧一脆性转变温度条件卜•加压力或施加应力，对能出现脆性断裂。(2)高温条件下，腐蚀、氧化、蠕变或持久断裂均可能出现。工作压力也是一个重耍的因素，它直接影响压力容器的寿命。例如快速的气流或液流

5、能使金属表血遭到冲蚀损害。间歇式地工作也能影响压力容器的寿命。长期停歇将大大加剧压力容器内及外部金属表血的腐蚀。长期停机时，建议在容器系统中充氮及氫等气体，以防止腐蚀。系统中各部件均耍考虑工作温度、工作压力的影响，否则将rti于某一个附件失效，影响整个系统的止常工作。容器失效1•消声器断裂失效型号为4)KXP(2H)——25A的消声器，1984年3月装在上海锅炉厂65T/H号炉的新气管上使用，情况良好，同年7月送往兰州发电厂正式使川，在很短时间内发生爆裂。消声器主要用在锅炉高压蒸气排放处，减小放气时发出的噪声，工作时承受约IMPa的压力，温度约400—500°C,放气时产牛较大的冲击

6、力和高频振动。该消声器简体材料采川1Crl8Ni9Ti奥氏体不锈钢，钢板厚度为4mm(封头材料与筒体相同)，冷港成筒体，然后纵缝焊接。为便于打孔，经890°C保温4小时稳定化处理。最后以环缝焊接筒体与封头、短筒与法兰盘而成。焊接纵缝采用手工鸭极氮弧焊打底,焊接电流I~70A,用奥137或奥132焊条盖面,坏缝釆用手工电弧焊。消声器开裂是沿纵向焊接的熔合线发展，裂纹弯弯曲曲向焊肉和棊体屮延仲。沿主裂纹两侧出现二次裂纹，见图1、2所示。断口颜色为多种色彩混合，在不同地区分別显示岀紫蓝色、铁灰色、金黄色、近黑色。断口表面比较光滑、平齐，出现明显的疲劳台阶和疲劳条纹特征。根据上述检验结果可以

7、断定，该消声器断裂是由于焊接时采用了较大焊接电流，使焊缝区金属在较长时间内处于过热状态，促使晶枝长大，机械性能下降。而焊缝区出现大量气孔和夹杂物，造成应力集中，使疲劳强度降低，在恶劣的使川条件下，导致短时间使用屮产生破裂。图象说明：沿焊缝的熔合线开裂的宏观形貌。图2OPI图1OPI图象说明：在主裂纹两侧出现的二次裂纹。2.抗hGS采气井口阀体失效开裂部件为70MPa抗H2S采气井口阀体，材料为ZG35CrMo,铸造后经860°C淬火，700°C冋火2小时处