天然氣低溫分離聚結(jié)器焊接裂紋分析

【摘要】： 本文采用現(xiàn)代斷裂失效分析的方法和手段,探討2005年6月3日某石油公司天然氣處理廠低溫分離聚結(jié)器發(fā)生爆炸這一重大事故。本課題通過對事故現(xiàn)場的觀察、測量以及設(shè)備運(yùn)行狀況和事故發(fā)生過程的調(diào)查了解,同時(shí)將現(xiàn)場碎片取樣進(jìn)行化學(xué)成分測定、力學(xué)性能測定、金相組織檢查、斷口電鏡掃描、X-物相掃描、容器爆炸能量計(jì)算等技術(shù)檢驗(yàn)、鑒定和計(jì)算,通過綜合失效分析,找出低溫分離聚結(jié)器發(fā)生爆炸的原因,分析生產(chǎn)過程中存在的問題,采取有效措施,為保障設(shè)備安全運(yùn)行,預(yù)防事故發(fā)生,提供技術(shù)依據(jù)。 文中失效分析發(fā)現(xiàn):裂紋源主要發(fā)生在兩處:一是焊縫中聚集的非金屬夾雜物,另一處是復(fù)材/基材界面上的裂紋、孔洞等缺陷。金相組織和電鏡掃描觀察證實(shí):焊縫中非金屬夾雜物十分嚴(yán)重,這降低了焊縫強(qiáng)度和低溫沖擊韌性,力學(xué)性能測定證實(shí)了這一結(jié)論;觀察中還發(fā)現(xiàn)復(fù)材/基材界面處存在較多裂紋、小孔和金屬熔球等,推測為復(fù)合板在爆炸焊時(shí)因高溫或經(jīng)受到了多次加熱與冷卻而產(chǎn)生,這些缺陷大大降低了界面結(jié)合強(qiáng)度,成為裂紋源之一。本課題通過失效分析,最終找出事故發(fā)生的根源是:低溫分離聚結(jié)器的焊接缺陷是事故發(fā)生的主要原因,焊接缺陷導(dǎo)致焊縫性能下降,同時(shí)產(chǎn)生氣體泄漏以致發(fā)生爆炸,事故過程是:低溫分離聚結(jié)器由于存在焊縫缺陷,使容器內(nèi)可燃性氣體產(chǎn)生泄漏,與空氣混合后發(fā)生一次爆炸,進(jìn)而使分離器裂開,大量空氣進(jìn)入分離器內(nèi),引起第二次爆炸。 文中論述了壓力容器焊縫缺陷的類型及產(chǎn)生原因,分析了不銹鋼復(fù)合板壓力容器焊接生產(chǎn)中存在的主要問題,認(rèn)為解決不銹鋼復(fù)合板焊接工藝問題,重點(diǎn)是保證過渡層的焊接質(zhì)量。 本次失效分析中發(fā)現(xiàn)低溫分離器的焊縫區(qū)存在夾渣、未焊合、微裂紋等大量焊接缺陷,但現(xiàn)場焊接檢驗(yàn)中未能及時(shí)發(fā)現(xiàn),預(yù)以返修;選用的材料也存在一定問題;焊后熱處理有待進(jìn)一步驗(yàn)證,這些都給壓力容器的安全運(yùn)行造成極大的隱患。我們應(yīng)從這次事故中吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),充分認(rèn)識焊接質(zhì)量的重要性,從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料選擇以及施工工藝三方面進(jìn)行控制,嚴(yán)格執(zhí)行焊接工藝規(guī)范,加強(qiáng)焊接質(zhì)量管理和檢驗(yàn),以保證壓力容器的安全運(yùn)行。 【關(guān)鍵詞】：斷裂 失效分析 焊縫缺陷 裂紋
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號】：TG457
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 1 概述9-19
• 1.1 論文研究內(nèi)容9
• 1.2 課題失效分析的意義9-10
• 1.3 失效分析概論10-12
• 1.3.1 失效及失效事例10
• 1.3.2 失效分析的目的10-11
• 1.3.3 導(dǎo)致零構(gòu)件失效的因素和失效模式11-12
• 1.4 斷裂失效分析內(nèi)容12
• 1.5 斷裂失效分析的主要手段和方法12-15
• 1.5.1 檢查事故現(xiàn)場13-14
• 1.5.2 事故過程調(diào)查14
• 1.5.3 技術(shù)檢驗(yàn)和鑒定14-15
• 1.5.4 壓力容器事故分析中的計(jì)算15
• 1.6 容器管道破裂類型及斷口特征15-16
• 1.7 爆炸事故性質(zhì)及過程的判斷16-17
• 1.8 本課題斷裂失效分析的方法及原理17-19
• 2 低溫分離器爆炸失效分析19-45
• 2.1 某氣田處理廠低溫分離器簡述19
• 2.2 現(xiàn)場情況調(diào)查19
• 2.3 現(xiàn)場宏觀檢驗(yàn)19-22
• 2.4 化學(xué)成分復(fù)查22-23
• 2.5 力學(xué)性能試驗(yàn)23-27
• 2.6 金相分析27-35
• 2.7 斷口掃描電鏡分析35-44
• 2.8 X 射線物相分析44-45
• 3 事故結(jié)果分析和討論45-53
• 3.1 事故結(jié)果分析45-47
• 3.1.1 焊接質(zhì)量的宏觀檢驗(yàn)情況45
• 3.1.2 材質(zhì)分析結(jié)果45-46
• 3.1.3 焊接質(zhì)量的微觀檢驗(yàn)結(jié)果46
• 3.1.4 焊縫力學(xué)性能分析結(jié)果46-47
• 3.1.5 電鏡觀察結(jié)果47
• 3.1.6 X 射線物相分析結(jié)果47
• 3.2 膨脹系數(shù)與熱分析測定47-51
• 3.3 檢驗(yàn)結(jié)果討論51-53
• 3.3.1 關(guān)于低溫分離器爆炸性質(zhì)的討論51-52
• 3.3.2 低溫分離器爆炸原因及過程52-53
• 4 焊接缺陷及其防止措施53-65
• 4.1 焊接概述53
• 4.2 壓力容器焊接主要問題53-54
• 4.3 不銹鋼復(fù)合板焊接難題54-55
• 4.4 不銹鋼復(fù)合板焊接措施55-65
• 5 結(jié)論與展望65-67
• 5.1 研究過程概述65
• 5.2 主要結(jié)論65-66
• 5.3 今后工作的展望66-67
• 致謝67-69
• 參考文獻(xiàn)69-71
• 附錄71-79
• 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄79

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻(xiàn)來了解更多相關(guān)內(nèi)容

2011年全國失效分析會議和展示會通知    

2011年全國失效分析會議和展示會通知    

2011年全國失效分析會議和展示會通知    

汽車萬向節(jié)十字軸失效分析    賈奎;

2011年全國失效分析學(xué)術(shù)會議報(bào)到通知    

信息與動態(tài)    

蠟油催化裂化裝置放空管失效分析    盧億;游革新;劉鈞泉;

平板閥密封失效分析與對策    楊啟明;徐偉;王博;

鉆桿加厚部位缺陷分析及檢測設(shè)備研究    曹峰;郭粉轉(zhuǎn);衛(wèi)棟;豐振軍;楊力能;馬躍鵬;

拋頭軸承的失效分析及維護(hù)策略    孫永豪;王磊;

掃描電鏡在橡膠制品斷裂失效分析中的應(yīng)用    夏洪花;吳燦偉;王新坤;閻旭;

天然氣旁通計(jì)量管道泄漏失效分析    劉天模;馮大碧;肖長麗;杜燕;江紅;

烷基苯裝置E-405B失效分析    雷林海;

失效分析的規(guī)范化程序    馮寶偉;

S135鉆桿刺漏原因分析    余世杰;袁鵬斌;龔丹梅;呂拴錄;李連強(qiáng);

失效分析的多學(xué)科特性    Brad A．McGoran;張飛飛;Bemard Ross;

Cr12Mo1V1鋼陶瓷模塊“爆?！笔Х治?nbsp;   謝珍勇;郭曉軍;

玻璃鋼管的失效分析及失效預(yù)測技術(shù)    張玉芳;鄧永容;

棘爪桿斷裂的失效分析    盛鐘琦;李聰;李衛(wèi)軍;

D2RCV003PO螺釘失效分析    李衛(wèi)軍;胡鼎金;盛鐘琦;邱紹宇;

失效分析從幕后走向公眾    本報(bào)實(shí)習(xí)記者　 郝鴻波

分析產(chǎn)品故障 推動科技發(fā)展    本報(bào)記者 榮為人

失效分析與安全發(fā)展縱橫談    中國工程院院士　鐘群鵬

彌合斷裂    泳達(dá)

手術(shù)螺釘，斷裂在患者體內(nèi)    本報(bào)通訊員 顧曉萍 錢培清

啟用失效分析與預(yù)防技術(shù)    記者 楊學(xué)鋒

資金鏈?zhǔn)窃鯓訑嗔训?nbsp;   正言

“珠聯(lián)璧合”的斷裂說明了什么？    本報(bào)記者 張淑君

斷裂中的傳統(tǒng)與異域中的自由    余墨 整理

資金鏈忽然斷裂 鄭百文跌入深淵    陳昕

鐵電晶體斷裂與疲勞研究    劉彬

在后現(xiàn)代性的地平線上    劉永春

松遼盆地南部構(gòu)造演化與油氣聚集    楊明達(dá)

碳纖維水泥基復(fù)合材料導(dǎo)電特性及其應(yīng)用研究    張滇軍

斷裂性問題與新歷史主義    張秀娟

秸稈切割破碎與揉切機(jī)刀片耐用性試驗(yàn)研究    孟海波

TiC顆粒增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料的內(nèi)應(yīng)力對材料機(jī)械性能的影響    毛小南

傳動裝置動密封失效分析及試驗(yàn)研究    宮燃

基于編入光纖傳感器的三維編織復(fù)合材料性能研究    李向華

延性材料沖擊響應(yīng)：動態(tài)損傷與斷裂、結(jié)構(gòu)相變的新模型    張林

車鉤失效分析及其工藝研究    唐忠云

柴油機(jī)氣門失效分析及改進(jìn)策略    王致釗

結(jié)構(gòu)可靠性和概率失效分析數(shù)值模擬方法    薛國峰

大型雙螺桿擠出機(jī)螺桿主軸斷裂失效分析    劉湘雯

主蒸汽管道失效分析與壽命預(yù)測    朱敏

球柵陣列封裝焊點(diǎn)的失效分析及熱應(yīng)力模擬    顧永蓮

鐵路提速貨車轉(zhuǎn)向架交叉支撐裝置失效分析研究    徐巍

液壓支架報(bào)廢技術(shù)檢驗(yàn)規(guī)范的研究    李蓉

納米探針在超大規(guī)模集成電路可靠性和失效分析中的應(yīng)用    章鳴

物探潛孔鉆頭破巖機(jī)理、動力學(xué)研究及結(jié)構(gòu)改進(jìn)    金鑫