应力腐蚀开裂

摘要： 本文论述了堆腔密封环失效的根本原因及更换堆腔密封环过程中如何解决薄板焊接变形的问题.通过对失效部件的材质分析、宏观分析、裂纹及断口的宏微观分析,确定了堆腔密封环失效类型为应力腐蚀开裂.通过对应力腐蚀开裂的三个必要条件的分析,确定了根本原因.针对根本原因制定彻底处理措施,更换堆腔密封环,同时隔离氯离子.并在工程实践中,通过择合适焊接工艺、焊前刚性固定、焊接过程控制、焊后释放应力四个方面的措施解决了薄板焊接变形问题.最终堆腔密封环顺利更换,消除了机组的重大隐患,为机组稳定运行提供了保障.同时对其它核电站类似问题的分析和处理有很好的借鉴意义.

摘要： 榆树林二氧化碳驱某注气井套管断裂。通过断口形貌、化学成分、力学性能、金相、微观形貌及能谱技术等分析手段,对其进行断裂原因分析,并对断裂套管无裂纹完好处取样,进行实验室抗硫检测评价。结果表明该套管为硫化氢应力诱导氢致开裂机制所引起的应力腐蚀开裂。

摘要： 某化工企业一省煤器的底部、管程低温进水端的不锈钢换热管管束外壁翅片根部出现裂纹,部分裂纹穿透管壁导致泄漏。通过裂纹断口宏观形貌和SEM形貌分析、金相分析以及介质分析等手段研究泄漏发生原因。试验分析结果表明:裂纹起源于管束外壁翅片根部,为应力腐蚀开裂,腐蚀介质源于壳程烟气含有氯和硫的露点凝液;开裂位置多为烟气流通的死角处,烟气在这些位置几乎处于静止状态,且省煤器装置的进水温度并非恒温,开停车阶段会有低温水流入管程,这些都加剧了烟气露点凝液的形成。进一步分析计算了烟气中硫的最大体积分数为0.01%的工况下的酸露点,并指出应在管程上游位置添加一处恒温装置以避免低温水的流入;其次建议更改省煤器的结构,尽量避免出现烟气流通死角。

摘要： 针对常用的SAF2205双相不锈钢,采用不同的焊材和焊接工艺制备了4种焊接接头试样,对比分析了不同焊材及焊接工艺对试样拉伸性能、低温冲击性能等力学性能以及耐晶间腐蚀、点蚀和应力腐蚀等耐蚀性能的影响,结果表明:采用镍基合金焊材ERNiCrMo-3,配合GTAW+GMAW-P焊接工艺制备的焊接试样能够满足各项力学性能和耐蚀性能要求。该研究对设备加工制造过程具有较强的指导作用,为工程设计提供了技术支撑。

摘要： 在不锈钢杀菌锅定期检验中,宏观检查发现蝶形封头内表面存在变形、裂纹缺陷,采用渗透检测、化学成分分析、硬度分析及氯离子含量分析等检验、检测方法分析验证,判定该裂纹缺陷为应力腐蚀开裂。文中深入分析裂纹产生的原因,提出整改和预防措施。

摘要： 某公司2.5 Mt/a原油蒸馏装置常压塔塔顶回流管线严重腐蚀失效,现场检查发现塔顶冷回流管线的焊缝部位腐蚀开裂和穿孔,塔顶循环回流管线的表面腐蚀开裂。通过失效部位的宏观和微观组织检查、腐蚀产物检测,并结合工艺操作和腐蚀介质组成分析发现,腐蚀失效的主要原因是回流管材质奥氏体不锈钢对Cl;存在敏感性,在塔顶低温H;S-HCl-H;O腐蚀环境中,特定材料制成的回流管在拉应力作用下发生了应力腐蚀开裂,尤其在强度较高的接管焊缝等存在残余应力及承担工作负荷的位置易发生腐蚀开裂。根据常压塔顶回流管线腐蚀失效的原因分析,提出了相应的解决措施。

摘要： 采用化学成分分析、力学性能分析、显微组织观察等分析了服役于高温高压气井环境中超级13Cr油管的环空断裂失效原因。结果表明:失效油管外表面分布大量树枝状裂纹,并具有多层腐蚀产物结构,其断裂属于应力腐蚀开裂,钻井液污染磷酸盐环空保护液是导致失效的主要环境因素,环空保护液漏失形成的高油套压差而导致油管外表面承受高环向拉应力是导致失效的主要受力因素。

摘要： 为了明确高矿化度及高温环空保护液环境下油套管材料的腐蚀行为,利用高温高压测试系统评价了非应力和应力状态下的油套管材料在模拟油田环空保护液环境下的腐蚀损伤敏感性。通过扫描电子显微镜以及能谱仪对材料表面产物膜层的微观形貌、横截面的膜层特征以及产物膜化学组成进行分析表征。结果表明:材料在未经除氧处理的环空保护液中腐蚀相对较严重,腐蚀产物膜呈龟裂状且局部脱落,脱落处可见底层膜层开裂,其中P110材料的平均腐蚀速率最高达3.83 mm/a;横截面观察表面双膜层的开裂只限于腐蚀产物膜,未涉及基体材料,材料呈均匀腐蚀减薄;环空保护液经过除氧处理后侵蚀性明显降低,其中P110材料的腐蚀速率降低80%。在高温高压未除氧的环空保护液环境及加载应力协同作用下,P110和P110SS 2种材料的应力腐蚀开裂不敏感,腐蚀减薄是P110油套管材料的主要腐蚀损伤模式。

摘要： 某沿海石油化工公司不锈钢蒸汽伴热管道在碳钢固定扎带部位发生开裂失效。通过对失效件进行宏观检查、无损检测、材料理化性能检验和断口扫描电镜及能谱分析,结果表明:伴热管失效的原因为氯化物应力腐蚀开裂。建议蒸汽伴热管应与主管材质相同,主管线与伴热管固定时采用的绑扎材料应与主管及伴热管材质相同;提高保温层包覆质量,防止硅酸铝纤维浸湿,同时应该对其余碳钢材料绑扎和保温防水效果不佳部位进行PT检测。

摘要： 通过冷轧和退火获得具有不同晶粒尺寸(8.7~79.2μm)的5083铝合金板。研究其微观结构、晶间腐蚀(IGC)、应力腐蚀开裂(SCC)和裂纹扩展行为。结果表明,粗晶粒样品表现出更好的抗IGC性能,其腐蚀深度为15μm。慢应变速率测试结果表明,细晶粒样品表现出更好的抗SCC性能,敏感性指数ISSRT为11.2%。此外,基于裂纹扩展机制,晶粒细化可以通过增加晶界数量来诱导腐蚀裂纹沿曲折路径扩展,从而提高抗SCC性能;{011}取向的晶粒可以通过朝向小角度晶界区域阻碍裂纹扩展;曲折路径和低H;和Cl;浓度导致细晶材料中的裂纹扩展缓慢。

摘要： 采用慢应变速率拉伸试验(SSRT),并结合电化学噪声(ECN)、SEM与EIS等方法,研究了P110低合金油管钢在模拟井下环空溶液中的应力腐蚀开裂(SCC)行为,并探讨了咪唑啉缓蚀剂对裂纹萌生和扩展过程的影响.结果表明,在P110钢的弹性形变阶段,环空溶液中由于S2-的存在,导致拉伸试样表面钝化膜的破坏,ECN曲线上出现许多由亚稳态点蚀引起的短时电流噪声峰,这些亚稳态蚀坑在拉应力作用下可以转变为裂纹萌生源.向模拟环空液中加入咪唑啉缓蚀剂后,延缓了P110钢表面钝化膜的破坏进程,抑制了P110钢表面亚稳态点蚀的形核过程,从而间接抑制了SCC裂纹的萌生速率,降低了P110钢的SCC敏感性.

摘要： 在110°C、CO2饱和、含0.2％醋酸的CaCl2完井液中,超级13Cr不锈钢发生了均匀腐蚀、点蚀和应力腐蚀开裂行为.添加喹啉季铵盐和KI能有效抑制超级13Cr不锈钢的均匀腐蚀和点蚀.高浓度的喹啉季铵盐和KI使得超级13Cr不锈钢的应力腐蚀开裂得到有效控制.低浓度的KI使得超级13Cr不锈钢的应力腐蚀开裂敏感性减小,随着浓度的升高,应力腐蚀开裂敏感性逐渐减低.而低浓度的喹啉季铵盐却促进了氢渗透过程而加剧了超级13Cr不锈钢的应力腐蚀开裂行为.

摘要： 采用慢应变速率拉伸(SSRT)和高温电化学相结合的方法,研究了外加电位对321-52M-690异种金属焊接接头在含Cl-的高温高压水中应力腐蚀开裂(SCC)倾向的影响规律.结果表明:在300°C,50mg/kg Cl-环境下,焊接接头的SCC敏感性随电极电位(-700～+100mV)的升高而增大,且存在一个介于0～+50mV(vs.SHE)之间的临界电位Ecrit.当电极电位低于Ecrit时,焊接接头的SCC敏感性较小,IssRr约40％,断裂形式为外力主导的塑性开裂;当电极电位高于Ecrit时,IssRT急剧增加至70％以上,断裂形式为腐蚀主导的脆性开裂.试样断裂位置均位于硬度最低的321母材,表明在321/690异种金属焊接接头中321母材对SCC最为敏感,故进一步探讨了321不锈钢的应力腐蚀开裂行为和机理.

摘要： 利用慢应变速率拉伸(SSRT)试验,开展溶解氧含量对奥氏体不锈钢310S拉伸性能和应力腐蚀开裂(SCC)的敏感性研究.SSRT测试在超临界水中进行,温度620°C,压力25MPa,应变速率7.5×10-7s-1.结果表明:随着溶解氧浓度的增加,延伸率明显下降.电镜下观察到断口为脆性断裂模式,仅发现有晶间腐蚀开裂.裂纹广泛分布于310S整个标距段,最大的裂纹深度随氧浓度的增加而增加.对标距段裂纹处氧化膜进行EDS分析,结果表明铬含量随溶解氧浓度的增加而显著增加.裂纹内氧化物具有双层结构,外层为富铁氧化物,内层为富铬氧化物.

摘要： 采用慢应变速率试验(SSRT)和电化学测控相结合的方法,对比研究了电位对Z2CND18-12N奥氏体不锈钢和S32760双相不锈钢在30°C模拟海水环境中应力腐蚀开裂(SCC)行为的影响.结果表明:Z2CND18-12N奥氏体不锈钢在较正电位时发生点腐蚀和SCC,在+100mV时发生阳极溶解性局部腐蚀,在+400,+600mV时阳极溶解显著,并伴有SCC裂纹出现,SCC机理为裂纹尖端的阳极溶解;S32760双相不锈钢仅在较负电位时发生SCC,在-900mV电位以及低于该电位时均会发生SCC,当电位为-800～+600mV时,双相不锈钢不发生SCC及其它局部腐蚀,SCC机理为氢致开裂.

摘要： 通过慢应变速率拉伸(SSRT)试验,开展溶解氧含量对奥氏体不锈钢310S拉伸性能和应力腐蚀开裂(SCC)的敏感性研究.SSRT测试在超临界水中进行,温度为620°C,压力为25MPa,应变速率为7.5×10-7S-1.试验结果表明,随着溶解的氧浓度的增加,延伸率大幅下降.电镜下观察到断口为脆性断裂模式,仅发现有晶间腐蚀开裂.裂纹广泛分布于310S整个标距段,最大的裂纹深度随氧浓度的增加而增加.对标距段裂纹处氧化膜进行EDS分析,铬含量随溶解氧浓度的增加而显著增加.裂纹内氧化物具有双层结构,外层为富铁氧化物,内层为富铬氧化物.

摘要： 目前注采管柱材质选择多考虑腐蚀因素,而未考虑交变载荷的影响.在注采过程中,由于温度压力的变化,注采井不可避免的承受交变载荷的影响.设计了一套可模拟交变载荷和腐蚀介质耦合作用的实验方法,开展了恒定高载荷、恒定低载荷、交变载荷等对比实验.综合分析样品在慢应变速率拉伸实验下的塑性变形应变和断口形貌,明确了交变载荷合腐蚀介质耦合作用增加了样品的脆性,增加了样品的应力腐蚀开裂敏感性.注采管柱材质选择过程中,应考虑交变载荷和腐蚀介质耦合,避免注采管柱发生应力腐蚀开裂.导致注采井失效.

摘要： 详细介绍了核反应堆结构材料应力腐蚀开裂(SCC)裂纹扩展的行为研究、机理研究和应用研究三方面的最新进展,总结了应力、材料和水化学等影响因素对SCC裂纹扩展的影响,在溶解滑移模型的基础上解释了不同影响因素对裂纹扩展的影响机理,并提出了未来研究的方向与趋势.

摘要： CANDU堆核电站不锈钢重水回收管多次发生破裂失效,失效分析及前期模拟试验结果均表明,应力腐蚀开裂(SCC)为其主要失效形式之一,电化学状态起着关键的作用.采用慢应变速率试验(SSRT)和电化学测控相结合的方法,研究了电极电位对316L不锈钢在模拟服役的高温(250°C)高压水环境中SCC性能的影响,电位范围为-85～-1000mV(SHE),模拟从自腐蚀状态到-1000mV低电位下的一系列环境.结果表明:自腐蚀状态下316L不锈钢发生明显的SCC,断口呈穿晶准解理断裂,与工程失效的断口形貌相似;其SCC敏感性随电极电位的降低而减小,破裂机理属于阳极溶解机制.

摘要： 某车型汽车前稳定杆在开发试验路试过程中发生断裂,为了分析该零件断裂的原因.对断裂的稳定杆的外观、金相组织、强度、硬度和化学成分进行了检测,并同时对断口进行了宏观检查、微观检查.最终综合分析了稳定杆的断裂原因.结合零件的检验结果和零件的腐蚀及受力状态,稳定杆的断裂原因为内防腐不当导致的应力腐蚀开裂.通过对稳定杆的生产工艺的追溯和查找,最终确定零件的断裂过程及原因为:零件在生产过程中,由于设备故障,该批次零件的内防腐涂油改为手动涂油.涂油的不均匀使得该空心稳定杆的内壁防腐能力大幅下降.因为在稳定杆的该位置存在弯曲,所以在热处理和校型工艺后内壁存在较大的拉应力.在这种状态下,零件极易产生应力腐蚀开裂.未来随着轻量化,这种高强度钢材料在车上强度会越来越高,应力也越来越大,其对应力腐蚀的敏感性也越来越高.对该类零件的防腐以避免应力腐蚀必须引起重视.

摘要： 一种焊接材料，是奥氏体系焊接材料，其含有C：0.01wt％以下、Si：0.5wt％以下、Mn：0.5wt％以下、P：0.005wt％以下、S：0.005wt％以下、Ni：15～40wt％、Cr：20～30wt％、N：0.01wt％以下、O：0.01wt％以下，余量是Fe和不可避免的杂质，并且，所述焊接材料中作为所述不可避免的杂质含有的B为3wtppm以下，并且所述焊接材料中的所述C、P、S、N和O的含量合计为0.02wt％以下。

摘要： 一种焊接材料，是奥氏体系焊接材料，其含有C：0.01wt％以下、Si：0.5wt％以下、Mn：0.5wt％以下、P：0.005wt％以下、S：0.005wt％以下、Ni：15～40wt％、Cr：20～30wt％、N：0.01wt％以下、O：0.01wt％以下，余量是Fe和不可避免的杂质，并且，所述焊接材料中作为所述不可避免的杂质含有的B为3wtppm以下，并且所述焊接材料中的所述C、P、S、N和O的含量合计为0.02wt％以下。

摘要： 对试验液中浸渍的棒状拉伸试验片负荷一定的负荷应力σ(MPa)，通过经过规定时间为止的断裂的有无来评价抗硫化物应力腐蚀开裂性，此时，将使用的包含平行部、肩部和夹持部的棒状拉伸试验片设定为如下的棒状拉伸试验片：肩部由具有2种以上的曲率半径的曲线形成，与平行部相接的一侧的曲率半径R1(mm)为15mm以上且满足(0.22σ‑119)≤R1≤100，进而具有曲率半径R1的曲线部分的试验片长度方向的长度X1(mm)满足X1≥√{(r/8)×(R1‑r

摘要： 用于在核能装置管道的内部(润湿侧)焊接区域缓解应力腐蚀开裂的方法，包括驱动径向可动工具以对焊接区域处或其附近的内部(即通常是湿的)表面上产生径向负载以形成残余应力状态。所述方法通过表面弯曲度的物理测量能够后流程验证。

摘要： 本发明公开了一种油井管应力腐蚀开裂临界应力强度及敏感因子的评测方法。在通用动态材料试验机上，对硫化物应力腐蚀开裂试验前与试验后的双悬臂梁(DCB)试样，采用U形加载拉钩对销孔进行准静态加载-卸载闭环动作，制作楔劈加载DCB恒位移试样，得到两条载荷与位移的关系曲线，定量测定DCB试样楔劈加载初始平衡载荷与楔劈加载DCB实际悬臂位移及试验后期的临界平衡载荷值。本发明通过建立DCB试样柔度与裂纹长度的解析函数可定量跟踪需预制疲劳裂纹DCB试样预裂过程的裂纹扩展量，并以此根据楔劈加载时的柔度闭环曲线计算初始有效裂纹长度，从而建立初始加载应力强度因子Ki的测定方法，使评测抗硫油井管应力腐蚀敏感因子ΔK成为可能。

摘要： 对试验液中浸渍的棒状拉伸试验片负荷一定的负荷应力σ(MPa)，通过经过规定时间为止的断裂的有无来评价抗硫化物应力腐蚀开裂性，此时，将使用的包含平行部、肩部和夹持部的棒状拉伸试验片设定为如下的棒状拉伸试验片：肩部由具有2种以上的曲率半径的曲线形成，与平行部相接的一侧的曲率半径R1(mm)为15mm以上且满足(0.22σ‑119)≤R1≤100，进而具有曲率半径R1的曲线部分的试验片长度方向的长度X1(mm)满足X1≥√{(r/8)×(R1‑r

摘要： 用于在核能装置管道的内部(润湿侧)焊接区域缓解应力腐蚀开裂的方法，包括驱动径向可动工具以对焊接区域处或其附近的内部(即通常是湿的)表面上产生径向负载以形成残余应力状态。所述方法通过表面弯曲度的物理测量能够后流程验证。

摘要： 本发明公开了一种油井管应力腐蚀开裂临界应力强度及敏感因子的评测方法。在通用动态材料试验机上，对硫化物应力腐蚀开裂试验前与试验后的双悬臂梁(DCB)试样，采用U形加载拉钩对销孔进行准静态加载－卸载闭环动作，制作楔劈加载DCB恒位移试样，同时得到载荷与位移的关系曲线，定量测定DCB试样楔劈加载初始平衡载荷与楔劈加载DCB实际悬臂位移及试验后期的临界平衡载荷值。本发明通过建立DCB试样柔度与裂纹长度的解析函数可定量跟踪需预制疲劳裂纹DCB试样预裂过程的裂纹扩展量，并以此根据楔劈加载时的柔度闭环曲线计算初始有效裂纹长度，从而建立初始加载应力强度因子Ki的测定方法，使评测抗硫油井管应力腐蚀敏感因子ΔK成为可能。

摘要： 本公开公开了一种管段开裂风险识别方法、装置、设备及可读存储介质，涉及管道维护领域。该方法包括：获取目标管段的管段数据，管段数据中包括应力因素数据、材料因素数据、环境腐蚀因素数据和时间因素数据中的至少两种；确定管段数据中每种因素数据对应的开裂概率；对开裂概率进行累乘，得到目标管段的开裂风险程度；根据开裂风险程度生成目标管段的维护决策项。通过对至少两种管段数据进行获取，并确定每种管段数据对应的开裂概率，从而确定整体目标管段的开裂风险，针对3PE涂层管道应力腐蚀开裂风险提供了较好的识别途径，提高了目标管段开裂识别的适应性和识别准确率，降低了管道应用过程中的开裂风险程度，提高了风险预识别能力。

摘要： 温度应力耦合条件下合金应力腐蚀开裂敏感性评定装置，包括上下连通的上控制平台和下控制平台，上控制平台内设有试样、为试样提供应力腐蚀试验腐蚀介质的腐蚀池和改变试样服役温度的温度控制系统，试样设置在腐蚀池内，温度控制系统设置在腐蚀池外；下控制平台内设有实现位移线性增加的线性制动器和提供动力的直流电动机，直流电动机一端与线性制动器连接，另一端依次与设置在上控制平台和下控制平台外的伺服系统、位移传感器和应力加载系统连接，线性制动器和应力加载系统分别与试样的两端连接，并形成一个闭环；本实用新型可快速便捷的对试样进行温度和应力耦合条件下合金应力腐蚀敏感性的精确评估，为合金试样服役寿命预测提供参考。