管壳式换热器换热管的泄漏失效原因

某管壳式换热器在运行过程中发生了换热管泄漏现象,导致换热器失效。为防止此类事件再次发生,采用化学成分分析、微观形貌观察,腐蚀产物分析等手段对换热管失效的原因进行了全面研究。结果表明:换热管的C含量偏低,外壁出现了脱碳现象,脱碳层厚度约362μm。换热管内壁和腐蚀坑内覆盖着大量絮状腐蚀产物,其Fe、O、S、C元素含量较高,腐蚀产物主要由铁的氧化物(Fe_(3)O_(4)和Fe_(2)O_(3))、铁的硫化物(FeS和FeS2)、铁的硫酸盐[Fe_(2)(SO_(4))3]和碳酸盐(FeCO_(3))组成。认为是换热管在H2S和CO_(2)的协同作用下引起了局部腐蚀破坏,H2S破坏了换热管表面的FeCO_(3)产物膜,造成换热管局部区域形成了腐蚀电池,导致腐蚀破坏的发生。

基于FTA-BN模型的页岩气井口装置失效概率分析

为研究页岩气井口装置失效问题,采用故障树分析法(FTA)和贝叶斯网络(BN)相结合的方法,构建井口装置失效概率分析模型。首先,分析井口装置失效原因,建立失效故障树;其次,基于映射算法,将失效故障树转化成BN模型;然后,对BN模型进行多态性和不确定性修正;最后,依托BN的双向推理能力,预测井口装置失效概率,辨识失效关键因素。结果表明:井口装置失效概率为1. 31×10-2;导致井口装置失效的关键因素为误操作、盘根老化和螺栓松动;BN模型经过修正后,失效概率相对提高3×10-3。

接头形式对换热器管板接头焊接残余应力的影响

管壳式换热器管子与管板焊接接头处存在较大的焊接残余应力,与腐蚀介质共同作用,容易导致应力腐蚀开裂。基于有限元ABAQUS软件,对换热器管子与管板焊接接头制造过程中的残余应力进行有限元模拟,考察接头形式对换热器管头残余应力分布的影响,并与X射线应力测试结果相对比,验证有限元模型的可靠性。结果表明,随着与焊缝距离的增加,管板外表面的径向残余应力和环向残余应力先增大后减小,与试验结果相吻合。不同接头形式的管头残余应力分布规律相似,最大径向应力和环向应力均在管子与管板焊接接头根部产生,对焊缝根部的裂纹具有重要影响。在管板外表面距离焊缝约5 mm处,径向应力存在一个高应力区,对管板表面裂纹具有重要的影响。与无坡口伸出角和平角接头相比,45°坡口伸出角接头具有最小的焊接残余应力。研究结果为管壳式换热器管子与管板焊接工艺的优化、降低焊接残余应力提供参考。

SKP和LEIS技术在电化学腐蚀研究中的应用进展

介绍了扫描开尔文探针(SKP)和局部电化学阻抗谱(LEIS)两种先进的微区电化学测量技术的原理和优点以及目前主要的应用领域,综述了两种技术在缝隙腐蚀、点蚀和孔蚀、微生物菌腐蚀以及其他类型腐蚀研究中的应用进展。结果表明,两种测量技术对宏观的电化学测量技术有着很好的补充和完善作用。展望了两种技术的未来发展趋势。

油气管道失效概率计算模型及其应用研究进展

当前,油气管道失效概率计算模型包括肯特风险指数法、专家判断法、故障树分析法、安全系数法、数据库分析法、结构可靠性理论等几十种评估方法,其中最常用且最有效的油气管道失效概率计算模型可分为数据库分析模型、故障树分析模型、结构可靠性理论模型三类计算模型。文章综述了三类计算模型及其优缺点、适用条件和应用研究进展。故障树分析法与模糊综合理论和贝叶斯网络理论相结合形成改进的故障树分析法,使其失效结果更加客观合理。结构可靠性理论模型的可靠性求解方法主要是一次二阶矩法、Monte Carlo法。对不同计算模型进行了分析比较,并给出了失效概率计算模型的发展趋势,为以后失效概率计算模型的选取及深入研究提供了有力的借鉴。