上海市大小型设备失效分析

失效分析是一门新兴发展中的学科，它涉及广泛的学科领域和技术门类，在****产品质量，技术开发、改进，产品*及仲裁失效事故等方面具有很强的实际意义，为此，近几年成为公司的*发展方向之一，并不断的给予失效分析人员提供****的培训与学习机会以及同大型的检测机构及科研院所的交流合作机会，通过学习交流及合作使我们的失效分析水平有了质的提升，做了很多成功的案例，同时使我们的失效分析水平也跻身国内同行业的前列。

目前，上海钧测检测（上海）有限公司已组成一支高素质、高水平的失效分析团队，团队成员共有10人，其中工程师级别4名，*工程师2名，*级高工3名，中冶集团首席技师1名，分别来自金属材料、热处理、焊接、材料加工与成型、机械设计、材料力学、无损检测等不同的****。该团队近年来已完成失效分析任务百余项，发表相关*几十篇，并先后与同济大学、华东理工大学、上海大学、北京科技大学、重庆大学合作，进行新技术研究与应用，完成了多项**资助、宝钢委托等技术开发课题项目，取得了多项科技成果，获得多项科技奖项。 

（1）石化和电力设备失效分析

 例1：氢气加热炉炉管开裂原因分析

来样为某化工厂苯加氢装置中氢气加热炉外圈炉管，长度约为520mm，外径为101.6mm，厚度为6.3mm，开裂面为背火面，使用4年后发现开裂。经过对来样进行宏观分析、显微*分析、化学成分、SEM、EDS等各类检测后综合分析认为：该炉管是由点腐蚀引起的应力腐蚀开裂失效。



例2：海上钻井平台高压油缸试压过程中缸体开裂失效原因分析；

 1、外缸筒与缸底盖焊缝根部存在气孔缺欠，且焊缝、热影响区存在马氏体*，增加材料脆性，在油压试验时，引起局部应力集中而开裂。

 2、外缸筒材质中存在较高含量非金属夹杂物及局部马氏体*，加速了外缸筒开裂。

 例3：*Ni-Cr-Mo耐蚀合金管道泄漏原因分析

 C276（Ni-Cr-Mo耐蚀合金）管道为TMSR核能熔盐装载与排放通道，介质为FLiNaK熔盐体系，流速为5~15m3/h，系统压力＜0.5MPa。回路运行过程中，局部管道温度降低，无法达到设定温度值，经检查发现该段管道已开裂泄漏。

 经分析，管子原材料固溶处理效果欠佳，出现敏化现象，沿晶界析出颗粒状M23C6碳化物（模拟固溶热处理实验消除了沿晶分布碳化物）。同时熔盐管子装载温度（500-600℃）接近材料敏化温度区间下限，加速了沿晶碳化物的析出。从而形成晶界贫Cr区，弱化晶界，在内壁表面萌生沿晶微裂纹。



管子内壁存在碳及合金元素偏析，使内壁碳化物析出较其他部位增多，此因素加剧了内壁裂纹的萌生。

裂纹一旦形成，在热电偶焊缝产生的轴向残余拉应力作用下，迅速扩展，直至熔盐泄漏。

例4：风电主轴断裂失效分析；

主轴断裂的原因是：前轴承室内的主轴表面存在机械损伤及裂纹，在交变应力作用下，裂纹以疲劳*的机制进行扩展，当主轴残存的有效截面强度低于主轴的工作应力时便发生主轴*断裂。

例5：25T弓形卸扣断裂原因分析

2MW80m风电塔筒吊装过程中，当起吊高度约40cm时，25T卸扣出现断裂，造成部分现场设备损坏，严重影响安装进度及安全。

经分析，卸扣断裂原因：

（1）在制造过程中，I断口处产生月牙形外力损伤缺口，且卸扣热处理效果不佳，晶粒度超出JB8112-1999标准要求，材料的韧性较低；

（2）吊装过程中，I断口损伤缺口处成为应力集中点，当裂纹扩展至临界值后瞬间断裂；同时，由于卸扣承载力发生变化，在II断口处产生大应力脆断。

例7：各类风电设备连接件失效分析

随着我国风电行业的持续发展，风电塔筒出现的各类质量问题日益突出，特别是连接塔筒、叶片、法兰连接件以及焊接部位出现的问题越来越多，针对近些年出现的各类失效问题，我们对典型案例进行了汇总，主要断裂形式和断裂机制如下。

引起连接件失效的原因有多种，主要分为设计问题、原材料质量问题、生产加工问题、安装操作问题、维护*问题、现场工况问题、自然灾害问题等。