The Ratcheting Behaviour of Plain Carbon Steel Pressurized Piping Elbows Subjected to Simulated Seismic In-Plane Bending

In this paper, cyclic loading behavior of carbon steel pressurized piping elbows are described. Effects of internal pressure and bending moment amplitude on the ratcheting rate are investigated. The AF kinematic hardening model is used to predict the plastic behavior of the elbows. Material parameters and stress-strain data have been obtained from several stabilized cycles of specimens that are subjected to symmetric strain cycles. The results show that the maximum ratcheting strain occurred mainly in the hoop direction at flanks. Hoop strain ratcheting was found at intrados for individual specimen. Ratcheting strain rate increases with increase of the bending loading level at the constant internal pressure. The results show that the initial rate of ratcheting is large and then it decreases with the increasing cycles. The FE model predicts the hoop strain ratcheting rate to be near that found experimentally in all cases that M/Ml≤1..

碳钢管道焊后热处理要求分析

碳钢是可焊接性较好的钢种,选择适当的焊接材料和工艺,焊接接头不易产生淬硬组织或冷裂纹。分析了碳钢管道的焊接及预热要求、焊后热处理规定,以及免除焊后热处理的条件。认为在应力腐蚀工况条件下,为避免发生腐蚀破裂,全壁厚范围内的碳钢管道焊后应进行热处理。

高强韧钻杆用低碳高铌钢的动态CCT曲线测定与分析

利用MMS-200热力模拟实验机对高强韧钻杆用低碳高铌钢进行模拟轧制压缩试验,测定绘制低碳高铌钢动态连续冷却转变(CCT)曲线,并研究了冷却速率对显微组织的影响。结果表明,冷速为0.5℃/s时,组织主要由多边形铁素体(PF)和少量珠光体(P)组成,同时观察到极少量的针状铁素体(AF);冷速为1℃/s时,组织以针状铁素体(AF)为主,珠光体消失,但仍可见一定比例的多边形铁素体(PF);冷速升高到2℃/s时,转变组织完全为粒状贝氏体(GB);冷速升高到5℃/s时,转变组织以粒状贝氏体(GB)为主,同时出现少量的铁素体贝氏体(FB);冷速升高到30℃/s时,转变组织以铁素体贝氏体(FB)为主,同时出现少量的马氏体(M)。

大管径厚壁低温碳钢管焊接裂纹控制措施

大管径厚壁低温碳钢管A333-Gr6焊接时易出现冷裂纹,主要是淬硬性、应力作用和扩散氢三种因素相互作用所致。首先通过打磨或碳弧气刨等方式对裂纹进行清除,随后对裂纹进行修复。为避免裂纹再次出现,从焊前预热、清理焊接区域、选择合适的坡口形式、有效的定位焊接、进行工装固定、焊接中断的处理及其焊后热处理消氢几个方面,对焊接过程进行控制,可有效消除焊接裂纹。

敞开式循环冷却水系统碳钢管道腐蚀泄漏的原因

某火电厂敞开式循环冷却水系统碳钢管道发生腐蚀泄漏,采用宏观检查、金相检测、扫描电镜和能谱等方法对腐蚀原因进行研究。结果表明:循环水中含有大量Cl^(-)和SO_(4)^(2-),而电厂使用的阻垢缓蚀剂对碳钢的缓蚀性能较差,导致碳钢内壁发生电化学腐蚀;循环水的浓缩倍率过高、pH长期偏低,也加速了腐蚀过程。建议电厂在进行阻垢缓蚀剂选用试验时重点考察对碳钢的缓蚀效果,运行期间加强循环水水质监督,确保循环水系统安全稳定运行。

某气田井下管柱的失效原因分析及对策

目的 分析某气田井下管柱失效的根本原因,并提出有效的解决措施,以减少同类事故的再次发生。方法 采用宏观分析、拉伸性能、化学成分分析、金相分析、腐蚀产物分析、水质分析及结垢预测等方法,对可能造成某气田井下管柱腐蚀的原因进行深入分析。结果 失效件的拉伸性能、化学成分及金相显微组织均满足标准要求,排除因材质缺陷引起腐蚀。宏观分析表明,油管外螺纹与接箍内螺纹及镗孔处存在缝隙,且在缝隙处未预涂丝扣螺纹脂,因此在含有大量 Cl?的腐蚀性环境中发生了缝隙腐蚀。此外,由于该地层水易结垢,当 Ca CO3垢及砂样沉积在缝隙处时,再次构成缝隙腐蚀发生的条件,从而加速腐蚀的进行。结论 在下管柱作业中,在接箍与油管旋合处有必要预涂螺纹脂,防止服役环境中的腐蚀介质在缝隙处造成缝隙腐蚀而减少井下管柱的服役寿命。

超临界二氧化碳输送用HFW焊管开发

采用低碳中锰微合金设计、洁净化炼钢和TMCP控轧控冷技术,设计出了低温性能优异的X60M钢级热轧卷板,卷板微观组织为细长扁平的多边形铁素体(PF)+少量珠光体(P);经过优化HFW钢管成型焊接工艺,开发出X60M钢级超临界二氧化碳输送用Φ323.9 mm×10 mm HFW钢管,并对其进行了低温冲击韧性、抗拉强度、硬度检测及压扁试验和静水压爆破试验。结果表明,该管材具有较高的强塑性和强韧性,其焊缝强度不低于管体;在-45℃条件下,该钢管焊缝冲击功为293~351 J,热影响区冲击功为219~315 J,管体冲击功为248~342 J,所有试样剪切面积100%。当试验温度降到-75℃,该钢管焊缝、热影响区及母材冲击功平均值均在204~350 J范围内,剪切面积为85%~100%,表现出优异的低温韧性。开发管材的以上性能完全满足超临界二氧化碳输送管道设计要求和安全输送服役要求。

V元素对工程机械液压缸用钢管性能的改善

介绍了我国工程机械液压缸材料现状,对标国外同行业材料成分与性能,分析了添加V元素对热轧钢管及冷拔钢管性能的改善,开发出满足工程机械液压缸需求的高强韧性材料。分析认为:单一添加V元素可以制造出系列低成本高强韧性材料;后续准备通过国家标准的制定在工程机械行业推广应用添加V元素的高强韧性新材料。

土石坝坝下涵管加固技术综述

我国土石坝多建于20世纪50~70年代,其输水建筑物多为坝下涵管。限于当时的经济技术装备水平、管理经费短缺及超期服役,坝下涵管病险情普遍,严重影响着水库功能发挥和大坝安全。为此,应根据病害、水库特点采取相应的加固措施。如库区两岸地形地质条件允许,可将原涵管废弃并封堵,在坝体以外新建引水隧洞,或设置将库水跨越大坝从上游引向下游的虹吸管等;涵管自身加固可采用灌注环保增强型聚氨酯密封止水材料修补、管身钢内衬或粘贴碳纤维布加固等。

模拟地热水中碳钢和镀锌钢管的腐蚀结垢规律

针对地热能源利用过程中钢管材料出现的腐蚀结垢问题,模拟中部平原地热水的环境条件,探讨了地热水的结垢趋势以及20#钢、镀锌钢在80℃、65℃、50℃下的腐蚀和结垢规律。结果表明,在模拟地热水中,65℃、50℃试验条件下,20#钢表面形成的腐蚀结垢产物疏松,导致其腐蚀速率较快;而镀锌钢表面的锈垢混合物致密,有效减缓了镀锌钢的腐蚀速率。在80℃试验条件下,镀锌钢在模拟地热水中的表面电位较正,镀锌层失去阴极保护作用,从而加速了钢铁的腐蚀。

低碳钢管道焊接残余应力有限元分析

利用ＡＤＩＮＡ非线性分析有限元程序，对低碳钢管道环焊缝接头焊接残余应力进行有限元分析。在热弹塑性分析中考虑了材料热物理和力学性能依赖于温度变化。结果表明：在管道接头内表面焊缝中心及近缝区轴向和环向残余应力均为拉应力，随离开焊缝距离的增加，逐渐过渡为压应力。在管道接头外表面焊缝中心处的轴向残余应力为压应力，而环向残余应力为拉应力。计算预测值与实测值基本一致，表明有限元法能够经济而有效地预测管道环焊缝接头的焊接残余应力。

碳钢管道流动加速腐蚀与冲刷腐蚀的差异分析

以某反应堆二回路碳钢管道典型的腐蚀失效样品为研究对象,通过工况分析、母材化学成分分析、体视显微镜观察、金相组织观察、扫描电镜观察、X射线衍射分析等手段,比较流动加速腐蚀和冲刷腐蚀的异同点,并给出了应对措施。

空冷器低碳10钢管开裂分析和组织性能

针对空冷器用低碳10钢管扩孔过程中产生的开裂,借助直读光谱仪,SEM、EDS和OM等设备对开裂钢管原材料的化学成分,显微组织和物相进行分析,并测试原材料的力学性能(抗拉强度、屈服强度和伸长率)。结果表明,在开裂钢管断口附近存在大量非金属夹杂物,显微组织中在铁素体晶界处存在较多未溶的渗碳体,导致钢管的脆性增大、韧性降低,直接引起钢管在扩孔过程中产生开裂。通过严格控制原材料品质,降低10钢管在正火热处理过程中的冷却速度,可以避免10钢管在使用中产生开裂。

核电厂碳钢管道壁厚减薄原因分析

近年来,核电厂二回路管道破裂引起的安全事故使得碳钢管道减薄问题受到越来越多关注。本文以某核电厂大修时发现壁厚减薄超标而更换下来的管道作为研究对象,通过成分分析、微观形貌分析和氧化膜分析等手段,结合管道的运行工况环境分析,最终确定管道壁厚减薄模式分别为冲刷腐蚀、流动加速腐蚀和汽蚀,并提出针对性改进措施。

高碳钢方坯连铸中心缩孔去除

从理论上分析了高碳钢方坯连铸中心缩孔产生的原因及降低的途径。通过 32炉浇钢试验 ,得出拉速对中心缩孔的作用大于钢水过热度 ,同时讨论了强冷段、强冷段水量。

A105碳钢材料管道的腐蚀穿孔原因

某核电厂运行4a后,消防系统节流孔板下游管道发生腐蚀穿孔.通过材料成分分析,显微组织观察,腐蚀产物形貌及物相分析等方法探究了腐蚀穿孔的原因,通过计算流体力学模拟软件分析了流体的作用.结果 表明:造成管道穿孔的原因为管结瘤腐蚀.最后提出了应对措施以避免此类事故的发生.

电化学机械加工在碳钢管内孔光整中的应用

结合电化学机械加工特点,针对碳钢管内孔原始表面质量现状,基于适度强化机械作用的设想,试验分析了电化学机械加工主要工艺参数对碳钢管内孔光整效果的影响;验证了表面毛化对光整效果及生产率的提高是有益的;并在此基础上实现了碳钢管内孔表面的光整,使其表面粗糙度达到0.2μm以内。

魏氏组织形成机理及对钢管性能影响的分析研究

利用万能光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等大型精密仪器对低碳低合金钢管中出现的魏氏组织进行了级别判定、高倍形貌观察和精细结构研究;对不同温度和冷速条件下进行热处理工艺试验的管材进行了力学性能对比。通过试验确定了魏氏组织的形成温度范围和形成魏氏组织的冷速区间,搞清了魏氏组织对钢性能(尤其是冲击性能)的影响规律。分析研究了魏氏组织的形成机理。

20钢高压管脆断分析

采用金相显微镜和透射电镜显微分析、力学性能试验与有限元分析等方法 ,系统分析合成氨系统使用的 2 0钢高压管发生脆断的原因。认为发生脆断的主要原因是由于钢中氮等元素在管道冷加工后形成Cottrell气团 ,从而产生应变时效所致。建议 2 0钢等低碳钢应严格控制其中氮等元素含量 ,控制管道弯制等成型的温度 ,避免发生冷加工现象 ,对必需的冷加工应进行应变时效试验 ,这样才能避免 2 0钢等高压管道脆断的发生。

低碳钢管道不停输补焊接头的显微组织

在试验管道上,采用Q235低碳钢进行管道不停输补焊研究,对比了不停输补焊和停输补焊焊接接头显微组织的变化,并研究了管道内水的流速对接头显微组织的影响。研究结果表明,低碳钢管道不停输补焊时,管内流动介质不断带走焊接区的热量导致焊接接头快速冷却,焊缝及粗晶区的晶粒形状和显微组织较停输焊接的有很大变化。焊缝的主要组织由晶界先共析铁素体和晶内针状铁素体组成,晶界先共析铁素体形态为细长的长条状,而且形成了沿晶界铁素体向晶内生长的不平衡组织侧板条铁素体。粗晶区的原奥氏体晶粒尺寸较停输补焊时有所减小,但形成了魏氏组织铁素体、粒状贝氏体和马氏体等不平衡组织,而且水流速度越大,粗晶区的高温停留时间越短,越容易形成不平衡组织。