失效分析与安全生产——“材料服役安全工程学”的建立与实践

论述了失效分析在安全生产中的地位和作用,提出了材料服役安全工程学的概念及其内涵.材料服役安全工程学致力于"安全科学及工程"与"材料科学与工程"的有机结合,其学科领域涵盖失效学与失效诊断技术、材料服役行为与失效控制(如断裂控制、变形控制、腐蚀控制等)、失效的预测预防(如材料与设备的检测与监测、风险分析、适用性评价、完整性管理技术等).

户外变电站(换流站)用典型降噪材料火灾特性及改进现状

户外变电站(换流站)的降噪措施以隔声罩、隔声屏障为主,其主要构成材料为“碳钢、玻璃棉和岩棉”。电力火灾主要以绝缘油和高聚物燃烧为主,升温速度及最高温度均高于纤维类火灾,对材料影响更为严酷。电力火灾下,矿物棉类材料会发生热缩、粉化,对于消防基本无影响,但钢结构及镀锌钢板即使在1000℃时仍有强度,虽然软化变形,但不会直接断裂,仍阻碍灭火工作。“高温熔落式颗粒板”“基于热塑性PA6材料的高温可熔落结构”两种隔声罩改进方式改善了消防条件,其最终服役性能还需在应用中进一步积累试验数据。变电设备的本体低噪声化将是电工装备技术发展的最终趋势。

石油管工程技术进展及展望

伴随着中国石油集团石油管工程技术研究院(及其前身)的建立和发展,"石油管工程(学)"学科应运而生。35年来,"石油管工程(学)"学科得到了快速发展,建立了石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室、中国石油学会管材专业委员会等科研和学术技术交流平台,构建了从微观组织分析到全尺寸模拟试验完整的石油管试验研究装备体系,形成了以院士、国家和省部级专家为骨干、专业和年龄结构合理的创新团队,基本形成石油管工程核心技术体系,先后获得国际、国家、石油天然气行业授予的安全、质量、计量、标准、失效分析等方面的权威资质和授权25项,开创了科学研究、质量监督、技术服务三位一体、协调发展的模式,取得重要科技成果100余项,有力支撑了国家西气东输等重大管道工程、重点油气田勘探开发,促进了石油管的全面国产化和质量性能水平提升。在当前我国经济发展"新常态"和低油价形势下,石油管工程技术面临诸多挑战,石油管工程科技创新比以往任何时候都更加迫切。亟待进一步传承和发展"石油管工程(学)"学科,发展石油管失效控制和服役安全理论,进一步加强石油管工程超前储备和应用基础研究,突破石油管工程应用关键技术,建立或完善石油管材料服役行为与结构安全核心技术体系,有力支撑石油天然气工业发展。

高校实验室建立科研实验室管理体系探讨

科研实验室认可准则为高校实验室管理提供了良好的指导作用。本文以北京科技大学国家材料服役安全科学中心建立和运行科研实验室认可体系为例,探讨高校进行科研实验室认可的必要性。

预循环应力对材料断裂力学性能“锻炼”效应的影响

对服役多年的高速列车用7N01铝合金材料进行疲劳裂纹扩展速率试验,其对数坐标系中的疲劳裂纹扩展速率da/d N与应力强度因子ΔK的关系呈折线形式。与未服役材料对比,在裂纹扩展初期阶段,裂纹扩展速率降低。选取两种原始铝合金材料进行107次预循环应力作用后的疲劳裂纹扩展速率试验,研究低于疲劳极限的预循环应力对材料断裂力学性能的影响。结果表明:经预循环应力作用的材料,其da/d N与ΔK的关系曲线在裂纹扩展初期(对应于低应力强度因子阶段)均出现折转现象。对试验数据的回归分析表明:预循环应力的作用使得材料的断裂力学性能有所提高,预循环应力对材料产生"锻炼"效应。