316L氧分离器腐蚀浅析

材质为316L不锈钢的氧分离器在碱性环境中出现腐蚀裂纹。通过着色试验、金相检查、扫描电子显微镜、化学分析仪等检测方法,对316L不锈钢氧分离器内壁裂纹的宏观形貌、显微组织、腐蚀产物进行分析,结果表明,氧分离器封头焊接热影响区开裂是典型的应力腐蚀破坏,碱液中的溶解氧加重了腐蚀的危害程度。本文对腐蚀原因进行了分析,并针对氧分离器特殊的工作环境,提出了应对措施。     

2Cr13转动座失效分析

通过对比分析失效转动座宏观成分、成分微观分布、物相分析等化学成分、物理机械性能、组织结构等,找出转动座失效原因和失效方式,从热处理机理分析失效原理,并通过热处理工艺试验和腐蚀试验,验证分析的正确性,为评价转动座的耐蚀性能提供分析方法,为解决转动座的腐蚀问题指出方向.     

轴向长腐蚀管道极限承载力研究

腐蚀是引起海底管道破坏的重要原因之一,其中轴向长腐蚀是海底管道常见的腐蚀形式.文中采用非线性有限元方法,对轴向长腐蚀海底管道进行了内压荷载作用下的破坏机理的研究.并分析了腐蚀长度,腐蚀深度和腐蚀位置对海底管道失效压力的影响.根据有限元分析结果,回归得到适用于轴向腐蚀海底管道极限失效压力的计算公式,并与试验结果吻合较好,为长腐蚀海底管道的评估提供依据.     

含有腐蚀缺陷海底管线失效压力研究

腐蚀是引起海底管线破坏的一种重要原因.采用非线性有限元方法,对含有腐蚀缺陷的海底管线进行了内压作用下的极限承载力分析.研究了腐蚀长度、深度、宽度、径厚比对海底管线的破坏机理和对失效压力的影响,提出了含有腐蚀缺陷的受内压作用的海底管线失效压力计算公式.与试验结果及各种规范和方法进行了对比,证明该方法是有效的,为腐蚀海底管线的评估提供了依据.     

含单腐蚀和群腐蚀缺陷高强钢管道失效压力

腐蚀是引起油气管道破坏的重要原因,群腐蚀是常见的缺陷形式。文章基于非线性有限元,对单腐蚀缺陷高强钢油气管道的失效压力进行了分析,回归了单腐蚀管道失效压力计算公式,考虑群腐蚀轴向和环向未腐蚀区域的影响,提出了群腐蚀管道失效压力计算方法,给出了群腐蚀缺陷高强钢管道失效压力计算实例,并与实验结果和有限元计算结果对比分析,证明计算方法的合理性,为复杂腐蚀缺陷高强钢油气管道剩余强度评估提供了参考。     

基于非线性有限元法的海底管道剩余强度研究

考虑腐蚀海底管道材料非线性及几何非线性特点,基于塑性失效准则,采用非线性有限元法建立腐蚀海底管道剩余强度模型,以此预测腐蚀海底管道失效压力。基于非线性有限元法的计算结果,与失效压力准则法进行对比,分析腐蚀缺陷长度、深度、角度及腐蚀位置对失效压力的影响规律。     

基于膨胀系数修正的腐蚀管道失效压力预测

腐蚀管道的失效压力预测主要分为两部分:完好管道的失效压力和折减系数,其中折减系数受膨胀系数的影响.论文运用有限元方法计算不同腐蚀长度、不同腐蚀深度的腐蚀管道失效压力,拟合得到不同腐蚀尺度的管道膨胀系数计算公式.结合完好管道失效压力和膨胀系数计算方法,得到一种更为准确的腐蚀管道失效压力计算方法.与现有失效压力预测方法相比...     

腐蚀和裂纹损伤下海洋平台极限强度试验研究

根据墨西哥湾某一典型固定式海洋平台为原型,按照刚度相似性和几何相似性,分别设计并制作了完好模型、腐蚀模型、裂纹模型,并对三个试验模型开展极限强度试验研究,试验结果表明腐蚀、裂纹损伤严重影响试验模型极限承载力,且试验模型失效模式各不相同.同时,采用非线性有限元方法,分别对三个试验模型进行计算,将计算结果与试验结果对比分析,验证了该方法在固定式海洋平台极限强度计算方面的有效性.     

富液式动力铅酸蓄电池失效模式分析及预防措施

本文介绍了富液式铅酸蓄电池的组成及原理,概述了蓄电池的主要失效模式,分析了失效模式与影响因素之间的关系,并提出了相应的预防措施。富液式铅酸蓄电池的失效模式包括均匀一致性、正板栅腐蚀、正极活性物质软化脱落、铅绒短路、负极硫酸盐化、板耳与极柱焊接界面的腐蚀等。     

三峡船闸输水廊道反弧门涂层失效及腐蚀原因分析

为保障三峡船闸输水廊道反弧门的运行安全，在2021和2022年三峡船闸计划性停航检修期间，对南北两线船闸反弧门的腐蚀状况进行检测和评估，分析其防腐蚀涂层起泡破坏及门体腐蚀的原因。结果表明，反弧门涂层存在大面积起泡、剥落，门体及构件的局部腐蚀问题凸显，涂层损伤及锈蚀面积约占反弧门检测面积的20%。反弧门原有涂装材料和热喷锌层仍能发挥防腐蚀作用，尚不需要进行大面积维修，但对于局部腐蚀和涂层破坏明显的区域，应及时修复，并加强检测、维护，避免发生腐蚀失效威胁门体安全。同时，针对反弧门遭受的高速水流冲蚀、空蚀以及电偶腐蚀耦合破坏问题，提出进行反弧门表面高弹、抗冲耐磨防护材料修复以及施加牺牲阳极阴极保护防护试验研究的建议。     

石油钻井平台输油钢管开裂原因分析

通过金相检验,化学成分分析以及扫描电镜分析,石油钻井平台用钢管的早期失效原因是焊缝发生海水电偶腐蚀和缝隙腐蚀造成。     

船用冷凝器冷却管的腐蚀剩余寿命预测方法研究

针对船用冷凝器的主要失效模式-冷却管点蚀穿孔,用Gumbel分布拟合冷凝器冷却管最大腐蚀深度的概率分布,用长磨合期磨损速度公式拟合呈指数衰减形式的冷却管腐蚀速度,通过对最早泄漏时间预测值时刻的可靠度赋值,得到满足期望可靠度的最大腐蚀深度估计值及腐蚀剩余寿命.基于积累的腐蚀数据和船用冷凝器剖管分析报告,进行了实例计算.该方法是对腐蚀数据统计分析理论及腐蚀寿命预测理论的合理补充,且在确定设备检修时间及报废时间方面具有一定的应用价值.     

Experimental and numerical study of localized pitting effect on compressive behavior of tubular members

Locally pitted tubular members are usually considered as stub columns to assess the ultimate strength. However, it is not suitable for those with relatively larger slenderness ratios as their failure behavior is more complex and closely related to corrosion features of localized pitting. This paper presents compressive column tests on locally pitted tubular members of a moderate slenderness ratio. Corrosion pits were artificially introduced on local surface of the members, forming corrosion patches with various corrosion features. A numerical modelling method was proposed to reproduce the test specimens. Localized pitting damage was proven to cause substantial declines in the load deformation capacity and ultimate strength, and have a significant effect on the failure mode. The failure of a pitted member is mostly initiated by local buckling after yielding occurs in the corrosion patch, concurrent with pitting closure, and even shear cracking of member wall due to the perforated pits. Moreover, shape change of the corrosion patch most likely results in the failure mode to alter from column buckling to local buckling or interactive buckling. The shape ratio of the corrosion patch is one of the critical factor to influence the ultimate strength of locally pitted members. The proposed modelling method is applicable for extensive stochastic simulations so as to develop an empirical formula and to clarify the probabilistic characteristics of ultimate strength.     

船舶结构钢海洋环境点蚀模型研究之一:最大点蚀深度时变模型

腐蚀是导致老龄船舶结构失效的主要原因之一.结合基本点蚀原理,本文对碳钢、低合金钢海水全浸带点蚀的主要影响因素、具体点蚀进程做了简要解释与评述.针对我国船舶结构常用碳钢、低合金钢的实海腐蚀试验观测数据建立了新型Weibull函数形式的点蚀最大深度模型.通过对比验证,证明采用Weibull函数表示点蚀最大深度随时间变化关系是合适的.     

锈蚀钢筋混凝土大偏心受压柱的数值模拟

基于锈蚀钢筋混凝土偏心受压构件承载力试验研究结果,运用ANSYS有限元分析软件,对锈蚀钢筋混凝土大偏心构件进行分析,通过温度场模拟钢筋锈蚀作用,得到锈蚀构件破坏特征及承载力随锈蚀程度的变化规律。经对比试验结果,该有限元模型数值计算与试验结果能较好吻合,温度场模拟钢筋锈蚀较理想。对不同直径钢筋影响受压柱承载力和裂缝分布规律进一步分析,结果表明:同等条件下,随着钢筋直径增加,钢筋锈胀力减小,裂缝开裂分布区域发生变化。     

Time-variant ultimate longitudinal strength of corroded bulk carriers

Many bulk carrier losses have been reported of late, and one of the possible causes of such casualties is thought to be the structural failure of aging hulls in rough weather. In aging ships, corrosion and fatigue cracks are the two most important factors affecting structural safety and integrity. This paper uses a set of the time-dependent corrosion wastage models for 23 different member locations/categories of bulk carriers previously developed by the authors, based on the available corrosion measurements for existing large bulk carrier structures. Differences due to the location and corrosion severity of every member type are taken into account. The nominal design corrosion values for the primary members are suggested based on the annualized corrosion rates obtained in the present study. The effect of time-variant corrosion wastage on the ultimate hull girder strength as well as the section moduli is studied. The criteria for repair and maintenance of heavily corroded structural members so as to keep the ultimate longitudinal strength at an acceptable level are discussed. Important insights and conclusions developed are summarized.     

船体结构腐蚀模型对检测及维修规划的影响

提出了基于风险的船体结构腐蚀优化检测及维修的基本理论框架.最优的检测及维修,是在保证结构在设计工作寿命内的可靠指标大于最低可靠指标的基础上,使结构生命周期内总的期望费用最小.建立了检测、维修及失效事件的安全余量方程,推导了失效及维修概率的计算公式.在此基础上,以船体结构两种常用的腐蚀模型Paik模型和Guedes Soares模型为例,分析了两种模型对最优检测及维修策略的影响.其结果表明,腐蚀模型对最优的检测及维修次数和时间有明显的影响,但是对总的期望费用及失效概率影响不大,而且两种腐蚀模型得出的最优失效概率都是10-3.     

CFRP修复的FPSO点蚀船体梁极限强度分析

采用非线性有限元法对中拱和中垂工况条件下碳纤维增强聚合物(Carbon Fiber Reinforced Polymer, CFRP)修复的浮式生产储卸油装置(Floating Production Storage and Offloading, FPSO)点蚀船体梁极限强度进行仿真分析。对比FPSO的完整船体梁、点蚀船体梁和CFRP修复的点蚀船体梁的中拱极限弯矩和中垂极限弯矩，分析CFRP对FPSO点蚀船体梁的修复效果，并分析胶层失效规律。结果表明，CFRP可为船舶的高效修复提供一种新的方式。     

钢丝绳失效机理分析及改进举措

微动疲劳与腐蚀疲劳是造成钢丝绳失效的主要原因。选用纯净度高的帘线钢盘条为原料制造钢丝绳,并对制绳钢丝进行表面处理,提高钢丝的防腐蚀、耐磨损性能,同时通过改进设备和工艺提高捻制质量,可大幅度地提高钢丝绳的质量和使用寿命。光面钢丝绳或将被淘汰。