N80钢级外加厚油管断裂失效分析

莱钢采用uhpeaf冶炼—lf(vd)精炼—连铸—轧制短流程工艺路线开发生产了n80级36mn2v非调质油井管用钢,通过采取精料、严格控制电炉终点(tpc)、强化预脱氧、合理调整精炼炉渣、连铸保护浇注、钢管轧后控冷等工艺措施,使生产出的产品具有成分均匀、残余元素含量低、氧含量低、夹杂物少、晶粒细小的特点,较好地满足了石油工业对高质量油井管的要求。

石油套管用N80钢的研制

介绍了本溪钢铁公司和海特钢管厂联合研制石油套管用n80钢和erw套管的情况。对研制的n80钢和erw套管的化学成分、拉伸性能、冲击韧性、金相组织等进行了试验和分析。经中国石油天然气集团公司管材研究所评定,各项性能指标完全能够满足apispec5ct标准的要求。

随着我国石油工业的快速发展,对石油套管的需求逐年增多,对其性能的要求也进一步提高。介绍了中海石油金洲管道有限公司研发的非调质n80钢级hfw套管的化学成分设计、金相组织、生产工艺路线、核心技术和控制要点、产品性能等。检验、试验结果表明:研发的非调质n80钢级hfw套管满足apispec5ct标准的要求,具有较高的冲击韧性,同时焊缝对沟槽腐蚀不敏感。

研究了n80-1和n80-q两种交货状态下hfw套管的力学性能、微观组织、残余应力以及沟槽腐蚀性能。研究发现,n80-1组织为铁素体、珠光体及少量贝氏体,n80-q组织主要是回火索氏体,且n80-1焊缝中心有一明显沿纵向的金属流线,而n80-q金属流线宽度变窄,而且模糊不清。通过tem观测,n80-1焊缝附近母材区珠光体的片层结构完整清晰,而焊缝区的珠光体片短小、且杂乱无章,这种微观组织必然对应较高的残余应力。n80-1hfw焊管宏观残余应力达到235～258mpa,而n80-q残余应力很小,整管热处理可以有效地消除焊管残余应力,但增加了生产成本。随着加载应力的增大,沟槽腐蚀敏感性线性增大。

应用扫描电镜、光学显微镜等检测手段对不锈钢液压油连接管开裂原因进行分析,结果表明该连接油管的开裂不存在普遍性。

玻璃钢油管有效地解决了偏磨、腐蚀问题。由于玻璃钢材料性能的原因,使冲程损失增大,螺纹断裂失效增多。介绍了玻璃钢油管在胜利油田东辛采油厂的使用情况,分析了主要失效形式。提出了减小玻璃钢油管失效的措施:①悬挂尾管;②下端锚定;③采用适合的螺纹加工工艺和扣型,增加连接强度。实践证明,这些措施取得了明显的效果。

对某井φ139.7mm×7.72mmn80钢级长圆螺纹套管脱扣和粘扣事故进行了详细的调查研究。分析认为套管发生脱扣的原因主要是由于下套管上扣时螺纹接头发生严重粘扣,使其连接强度大幅度降低所致。该井井口中心与管柱轴线偏离较多,且采用钻杆液压钳下套管,在上扣过程中套管接箍严重夹持变形,外螺纹接头与严重夹持变形的接箍上扣配合之后导致套管严重粘扣损坏。套管严重粘扣还与套管本身抗粘扣性能差有一定关系。

介绍了天津钢铁集团有限公司采用bof-lf-vd-cc工艺流程冶炼n80石油套管钢的生产实践情况。通过采用高拉碳补吹氧、控制转炉终点[c]、使用碱度3.5的cao-al2o3精炼渣系、喂入casi线和足够的软吹时间等工艺措施,使得所生产的产品成分和低倍组织符合客户质量要求以及api相应规范。对生产实践中发现的转炉回p控制、lf精炼时间控制、[al]s稳定控制等问题进行分析与讨论,为进一步优化生产工序和提高产品质量奠定了基础。

针对录井钢丝的断裂原因,对事故钢丝和未使用钢丝进行宏观形貌和金相组织的对比分析,对钢丝表面的点蚀坑进行能谱分析,对断口进行扫描电镜分析。结果表明,油井中的钢丝表面腐蚀坑和裂纹源区均含有cl元素,腐蚀介质是引起钢丝断裂的主要原因。在腐蚀性介质和外加载荷的双重作用下,裂纹持续扩展,直至发生疲劳断裂。

针对传统的非调质钢管韧性较差的问题,采用在中碳锰钢中添加微合金化元素,并通过控轧控冷等工艺手段,实现析出强化和细化晶粒,从而提高钢管的强度和韧性,使其接近或达到调质钢管的性能水平,以满足大直径非调质石油套管高强度与冲击韧性相匹配的要求。

通过对油泵内断裂的溢流阀的化学成分、宏观形貌、金相组织、扫描断口及能谱等进行分析,得出溢流阀断裂是由于其原材料碳化物级别偏高导致热处理过程中形成微裂纹及组织脆化造成的,并对溢流阀原材料及热处理过程的改进提出了建议。

q235b碳素钢通信塔用钢管在矫直过程中出现焊接处断裂。用扫描电镜、光学显微镜、力学性能测试等方法,对断裂构件化学成分和力学性能进行检测。选择加热温度为920、940、950℃和保温时间2、3、4h对试样进行正火处理,并对热处理后的试样进行显微组织观察、力学性能测试和冲击试验,比较并确定最佳的正火工艺。结果表明,q235b钢原始组织呈带状分布。在钢管矫直过程中,焊接处出现应力集中,导致其发生脆性开裂。采用920℃×3h、920℃×4h或950℃×2h的正火工艺可以消除此类问题。

金属杆断裂失效分析 摘要:本文通过对金属杆断裂事故的失效分析，找出其 断裂的原因，对预防类似金属构件的金属失效做出预 测、监督。 关键词:金属杆构件疲劳断裂失效 1分析案例： 某水电站一水轮机组额定水头165m，额定功率582mw，转速 142.9r/min，转动部分重量944662kg，最大正常水推力8500kn;接力 器为油压机构，通过活塞杆传导操作导叶的力，接力器工作油压6. 0111pa，接力器行程620mm，接力器操作功2136knm。该接力器已 投入运行8年。事故发生时，中控室值班人员发现该机组负荷调整困 难，agc设定值为550mw，但实际输出一直为500mw，经运行人员 现场检查发现该水轮机接力器活塞杆断裂。 2失效分析 2.1活塞杆基本情况 活塞杆材质193b7级，摩擦表面镀锌，重量322kg，直径159.86 二一

一支圆柱形螺旋压缩弹簧在使用时发生断裂。应用理化检验手段对此进行取样分析,结果表明,弹簧丝纵向表面裂纹缺陷和内部较为严重的中心碳偏析缺陷是造成压缩弹簧在使用时发生早期断裂失效的主要原因。

针对辽阳石化分公司炼油厂加氢精制装置高压分离器液面计排污阀断裂破坏,进行了宏观形貌、材质化学成分、金相组织、扫描电镜等失效分析工作.结果表明,排污阀断裂是由于应力腐蚀的原因所造成.并提出了相应的防护对策.

用户在使用搁置3a的钢芯钢丝绳时,由于钢芯首先断裂,导致用后不久发生断股事故。经检验,钢芯的断裂为疲劳断裂,疲劳断裂的原因是由于钢丝绳生产工艺控制不严以及服役过程中受到弯曲振动载荷,使芯丝表面磨损和硬化,并在磨损面上出现纵横向裂纹和蚀坑,成为疲劳源,裂纹扩展导致芯丝过载断裂,直至钢芯断裂,从而导致绳股破断。钢丝绳因其钢芯过早断裂而报废,与钢丝绳芯丝抗拉强度波动、表面缺陷以及钢芯疲劳寿命与其钢丝绳疲劳寿命匹配较差有关。

失效油管用于某油井，该井于2007年完井。该井完井后，套管中是密度为2.2g/cm3的泥浆，后用密度为1.5g/cm3的无固相有机盐完井液替换出密度为2.2g/cm3的泥浆。在含有有机盐保护液的情况下下入油管柱，到位后再座油管挂，然后投球、坐封。验封时每增压4.000mpa稳压5分钟观查，直到打压至平衡压力＋52.000mpa，稳压20分钟封隔器完全坐封之后管内泄压至零，不返液。正打压36.000mpa将球座打掉。之后再进行射孔和酸压作业。最后排酸放喷。2008年11月发现7″×9-5/8″套管头压力为11000psi，于是决定修井作业，进行治理。2009年1月22日起出φ88.9（3-1/2″）×6.45mm、110钢级hp1-13crfox油管，发现安全阀冲蚀严重，入井的244号油管发生刺穿失效（见图2），漏点2293.99m。结合现场资料，对此油管的失效原因进行分析。

失效油管用于某油井，该井于2007年完井。该井完井后，套管中是密度为2.2g/cm3的泥浆，后用密度为1.5g/cm3的无固相有机盐完井液替换出密度为2.2g/cm3的泥浆。在含有有机盐保护液的情况下下入油管柱，到位后再座油管挂，然后投球、坐封。验封时每增压4.000mpa稳压5分钟观查，直到打压至平衡压力＋52.000mpa，稳压20分钟封隔器完全坐封之后管内泄压至零，不返液。正打压36.000mpa将球座打掉。之后再进行射孔和酸压作业。最后排酸放喷。2008年11月发现7″×9-5/8″套管头压力为11000psi，于是决定修井作业，进行治理。2009年1月22日起出φ88.9（3-1/2″）×6.45mm、110钢级hp1-13crfox油管，发现安全阀冲蚀严重，入井的244号油管发生刺穿失效（见图2），漏点2293.99m。结合现场资料，对此油管的失效原因进行分析。

对断裂失效地铁弹簧进行了微观断口形貌、金相显微组织、残留奥氏体、显微硬度等方面的检测分析。结果显示,显微组织、晶粒度、残余奥氏体含量均正常,硬度偏低,断裂方式为疲劳断裂,且在断口上没有发现粗大的夹杂物。造成疲劳断裂的原因主要是回火温度偏高,导致弹簧强度不足,服役过程中,在交变载荷反复作用下,弹簧工作圈受到支撑圈的挤压,在工作圈表面产生压痕,进而发展成为疲劳源,经过一定时间的扩展后发生疲劳断裂。

文章介绍了用普通低合金钢经调质处理(淬火+回火)生产n80q钢级石油套管的工艺过程。经检验证明,套管的机械性能和实物质量完全达到了api标准的要求。

钢丝绳钢芯早期断裂失效分析 作者：尹涛，尹万全，yintao，yinwan-quan 作者单位：尹涛,yintao(辽宁省分析科学技术研究院,辽宁,沈阳,110016)，尹万全,yinwan-quan(中 国科学院金属研究所,辽宁,沈阳,110016) 刊名： 金属制品 英文刊名：steelwireproducts 年，卷(期)：2009,35(3) 被引用次数：6次 参考文献(2条) 1.黄明志;石德珂;金志浩金属力学性能1986 2.材料科学技术百科全书编辑委员会材料科学技术百科全书(上)1995 本文读者也读过(10条) 1.栾丽君.刘玉刚.luanli-jun.liuyu-gang串联盘管道连续输送机钢丝绳的疲劳分析[期刊论文]-煤矿机械 2008,29(2) 2.尹涛.姚戈.尹万全6×19s-29