简介:4m^2电铲的环轨工作表面发生早期剥离,本文对剥离环轨的化学成分、显微组织及断口特征进行了分析。分析结果表明:环轨的剥离断121形貌为疲劳断裂,其工作面淬硬层深度不足2mm,低于图纸技术要求的4mm-5mm。淬硬层以外区域的布氏硬度为200HB-204HB,也低于技术条件要求。环轨的基体组织为粗大不均匀的回火索氏体,铁素体呈网状、针状分布,属于热处理的缺陷组织。环轨的周向组织呈严重的带状分布,材料中的非金属夹杂物含量比较多。环轨的早期失效属于交变接触应力作用下的疲劳剥离,是由环轨的热处理组织缺陷和材料中含有较多非金属夹杂物等因素的综合作用引起的。
简介:熔结环氧粉末(FBE)和三层聚烯烃(3LEO)防腐层体系已经在世界上被广泛用作新建管道的外防腐层。文献中已有报告,在三层聚烯烃(3LPO)防腐层体系的熔结环氧粉末(FBE)层与钢管表面之间的界面上发生若干防腐层剥离问题。防腐层剥离问题已经引起人们对三层聚烯烃(3LPO)防腐层体系应用的关注,因为人们一直认为它是比单层熔结环氧粉末(FBE)防腐层具有更强的抗损伤特性的管道防腐层体系。三层聚烯烃(3LPO)防腐层体系之所以发生剥离,是因为钢管表面喷砂除锈预处理或者预热温度不当导致熔结环氧粉末(FBE)层与钢管表面之间的附着力严重缺失。加热过程不协调或者聚烯烃的挤出包覆过程产生的残余应力加剧了附着力的缺失。本项研究的目的是研究防腐层剥离机理,其与防腐材料与钢管底材之间加热过程的不协调所产生的残余应力有关。已经采用应力分析方法和有限元模型(FEM)计算出热诱导应力。特别在管端焊接预留部位,应用有限元模型(FEM)着重分析了在管端焊接预留部位防腐层角上的应力集中间题。应力分析结果表明,熔结环氧粉末(FBE)层与聚乙烯外防护层干膜厚度(DFT)并不会引起熔结环氧粉末(FBE)底漆产生高应力,但是,管端焊接预留部位防腐层属于例外。在管端焊接预留部位防腐层的角上,随着聚乙烯防护层干膜厚度的增加,剥离应力显著增加。防腐层的剥离很可能就是因为3LPE管端焊接预留部位防腐层较高的应力集中而开始的,特别是同时存在较厚的聚乙烯防护层干膜厚度和熔结环氧粉末(FBE)层与钢管表面之间界面的粘结强度受环境影响而削弱时。
简介:这是美国运输部发起的研究项目,一个管道防腐层专家团队参与了本研究项目,评价了三层聚烯烃管道外防腐涂层(3LPO)的完整性。研究表明,三层聚烯烃管道外防腐涂层(3LPO)存在剥离和面层开裂两大完整性问题。过去几年里,据文献报道,三层聚烯烃管道外防腐涂层(3LPO)的熔结环氧粉末(FBE)底漆与钢管界面上发生多起防腐层剥离事故,以及聚丙烯(PP)面层发生开裂事故。这些防腐层事故引起人们对使用三层聚烯烃管道外防腐涂层(3LPO)的关注。一般来讲,三层聚烯烃管道外防腐涂层(3LPO)采用比较厚的聚烯烃面层增强防腐层抗机械损伤和防止水渗透的能力。但是,聚烯烃的热膨胀系数比钢材高得多,结果在防腐层系统里产生比较高的残余热应力。因为残余应力高,造成防腐层剥离,尤其在管端截短防腐层和任何防腐层的边上,因为这些是高应力集中部位。特别是假如钢管表面预处理不当,就无法保证防腐层持久达到很强的粘合强度。如果熔结环氧粉末(FBE)底漆配方选择不当,发生热氧化降解,也导致防腐层过早失效。如果使用温度很高,聚丙烯也会因为热氧化降解而变脆。在残余应力下,这样脆性的聚丙烯面层就会开裂。本文分析了三层聚烯烃管道外防腐涂层(3LPO)中的残余应力,并且探讨了残余应力对三层聚烯烃管道外防腐涂层(3LPO)剥离和聚丙烯(PP)面层开裂机理的影响。
简介:本文叙述了评价埋地油气输送管道的三层聚乙烯外防腐层(3LPE)特性的各种分析技术,重点分析了熔结环氧粉末(FBE)与钢管底材之间界面上的粘合特性。已经证实,在测定熔结环氧粉末(FBE)涂层的有量纲强度时,傅里叶变换红外光谱(FTIR)、差示扫描量热法(DSC)、热重分析(TGA)、动态机械分析(DMA)都是非常有用的分析技术。但是,已经证实,在阐述油分、润滑脂、硅胶等污染物对造成熔结环氧粉末(FBE)与钢底材之间界面上涂层剥离的有害影响时,飞行时间二次离子质谱(ToFSIMS)格外有用。根据我们的调查,我们认为,即使这不是最重要的因素,影响三层聚乙烯外防腐层(3LPE)管道使用寿命的最重要因素之一是钢管表面的预处理和降低污染物残余。如果最大程度重视了熔结环氧粉末(FBE)底漆与钢底材之间界面上的粘合,那么管道甚至可以不用实施阴极保护(CP)。