Cas Concrets – Encore des ruptures par fatigue

Avatar Cas ConcretsLe Cetim publie trois nouveaux cas d’analyses de défaillances de ruptures par fatigue survenues en service : un corps de frappe de
perforateur, un plateau de compresseur à membrane et un burin.

Ces fiches d’analyse de défaillances avaient été publiées entre 1983 et 1986 dans la revue Cetim-informations.

Des dizaines de milliers de cas ont été traités ces quarante dernières années par le Cetim. Cette expérience fait du Centre une référence dans le domaine à même d’intervenir dans tous les secteurs d’activités. Avec aujourd’hui ses centres associés et partenaires, l’Institut technologique Cetim met un ensemble de compétences et de moyens au service des industriels et experts pour analyser, comprendre et proposer des solutions permettant d’éviter la reproduction de ces défaillances.

Les différentes expertises de cette série « Cas concrets » sont issues d’articles publiés dans la revue Cetim Informations dans les années 74 à 90. Bien que ces fiches traitant de cas concrets soient anciennes, leur contenu est toujours d’actualité…

Usure, rupture, corrosion des pièces métalliques

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En confiant votre expertise au Cetim, centre technique indépendant et neutre, vous êtes assuré d’une approche objective, compétente et factuelle. Ses équipes dédiées pratiquent l’analyse des défaillance au quotidien et s’engagent sur des diagnostics.Savoir pourquoi est leur cœur de métier.Savoir quoi faire est leur atout, pour que vous tiriez de cet événement une nouvelle force de compétitivité !

Le Cetim est leader français en analyse de défaillances mécaniques, enrichi de son expérience de 30 ans, de 1000 nouveaux cas traités par an dans tous les domaines de la mécanique.

Plus d’informations: Usure, rupture, corrosion des pièces métalliques – Cetim – Centre technique des industries mécaniques.

Corrosion par piqûres de tube de cuivre dans un système d’eau chaude

Un nouvel article issu de ScienceDirect.com – Engineering Failure Analysis – Hot-water corrosion failure of a hard-drawn copper tube.

Le cuivre désoxydé au phosphore (C12200, DHP-Cu) est le matériau de prédilection pour les tuyauteries dans les systèmes de distribution d’eau et de CVC (chauffage, ventilation et climatisation) en raison de son excellente conductivité thermique et électrique, sa formabilité, sa résistance à la corrosion et qui possède aussi des propriétés antimicrobiennes. Cependant la conception et les défauts d’installation ou des paramètres environnementaux agressifs, tels qu’une qualité de l’eau inadéquate, peuvent conduire à des défaillances inattendues entraînant des pertes matérielles et de nombreuses fois les dommages matériels  entrainent des coûts élevés de réparation. Dans le cas présenté, les résultats de l’analyse de défaillance suggèrent fortement que la fuite a été causée par une perforation à partir de l’intérieur du tube et qu’elle est due à de la corrosion par piqûres localisées due une chimie de l’eau impropre (teneur particulièrement élevée en chlore et un pH bas).

Fissuration de grilles en acier inoxydable dans l’industrie pétrochimique

Un cas de corrosion sous tension rapporté par : ScienceDirect.com – Engineering Failure Analysis – Degradation of stainless steel grids in chemically aggressive environment.

L’ étude porte sur l’analyse de défaillance d’une grille en acier inoxydable austénitique perforée, opérant dans un échangeur de chaleur à calandre dans l’industrie pétrochimique. L’examen macroscopique de la grille révèle un état de surface  friable et des fissurations orientées dans la direction perpendiculaire à la charge normal. Les deux faces de la grille ainsi que l’intérieur des trous de filtration sont couverts par des dépôts. L’examen microscopique indique des fissurations ramifiées, ce qui plaide en faveur de corrosion sous contrainte. En outre les microanalyses élémentaire menées dans les zones autour des vides indiquent la présence de fer et de chrome dans des proportions qui peuvent être corrélées à la formation de phaseσ. La détection d’oxygène, de fer et de chrome dans les fissures est attribuée à des produits de corrosion constitués d’un mélange d’oxydes de fer et de chrome. La défaillance prématurée de la grille inox serait survenue à cause d’une transformation structurale à haute température (précipitation de phase σ)  ayant entraîné une sensibilisation à la corrosion sous contrainte. La substitution de l’acier inoxydable utilisé actuellement par un autre alliage de plus grande résistance à la corrosion sous contrainte et à structure plus stable à haute température est suggéré.

Failure analysis of low pressure steam turbine blade

This paper deals with fracture investigations of low pressure (L P) steam turbine blade of a 110 MW thermal power plant in Punjab in India. These blades were made from chrome alloy steel X20Cr13 (Tempered martensitic stainless steel). The main focus of the paper is the fracture analysis, which took place at the airfoil region at 203 mm from the root of the blade. One of the fractured blades was retrieved to identify the cause of failure. The investigations included the visual examination, SEM fractography, chemical analysis, hardness measurement, and micro-structural characterization. While preparing the test specimen, silicon rich phases were detected on the blade along with oxide scale present inside the corrosion pits and fractured region. Transgranular cleavage fractures along with beach marks are observed. The cause of failure is possibly the corrosion-fatigue. These causes of failure are also underlined in this paper.

viaScienceDirect.com – Case Studies in Engineering Failure Analysis – Fractographic investigations of the failure of L-1 low pressure steam turbine blade.

Etude sur les causes de fissuration d’une bride à joint annulaire

Dans les unités de traitement d’eau à haute pression, l’équipement et la tuyauterie sont fournis avec des brides à joint annulaire pour assurer joints sans fuite. La plupart de ces brides sont faites en acier inoxydable austénitique types 321SS ou 347SS. L’étude rapportée par Sciencedirect.com décrit l’analyse de défaillance de brides fissurées d’un four de chauffe placé devant le réacteur dans l’unité ISOMAX. Le matériau de la bride est un acier 321 SS. L’inspection visuelle, le ressuage, la microscopie optique et des tests EDS (spectroscopie à dispersion d’énergie) ont été utilisés pour cette analyse. Les résultats obtenus montrent que le mécanisme de fissuration trouve son origine dans une corrosion sous tension (SCC) en milieu chloruré. La source de chlorure est de la graisse anti-grippage qui est utilisée pour une étanchéité complète.

Rupture brutale d’une vanne à bille de grandes dimensions

ScienceDirect.com – Engineer Failure Analysis rapporte une étude de cas de rupture brutale fragile survenue au cours des essais préliminaires en laboratoire sur le corps d’une vanne à bille destinée à un pipe-line sous-marin. La rupture s’est produite sous une pression inférieure à la valeur de calcul. La rupture, de type fragile, est située au niveau d’un raccordement. Les résultats de l’analyse de la défaillance mettent en cause deux facteurs concomitants : un sévère effet d’entaille et un traitement thermique incorrect.

 

Failure Analysis of a Rubber Hose in Anhydrous Ammonia Service

In July 2009, a fiber-reinforced rubber hose ruptured while being used to transfer liquid ammonia from a cargo tank truck to a storage tank. The rupture released ammonia vapor that drifted across a highway and through a neighborhood. As a result, one person was fatally injured and seven others required medical treatment.

This case history presents the failure analysis of the ruptured fiber-reinforced rubber transfer hose and focuses on the techniques used in the investigation. In particular, this case demonstrates how fractography can be applied to reinforced rubber and how Fourier transform infrared spectroscopy can be used to determine ammonolysis failure of fiber-reinforcement polymers.

via : ScienceDirect.com – Case Studies in Engineering Failure Analysis – Failure Analysis of a Rubber Hose in Anhydrous Ammonia Service.

Hydrogen embrittlement failure of box-like link-plate

This paper present a failure analysis of box-like link-plate. The failed link-plate is fabricated from 42CrMo steel and the surface of internal hole is demanded to be induction-hardened.

Evidences indicate that the failure of link-plate is due to hydrogen. The possible source for hydrogen was introduced during melting and casting process. A great number of non-metallic inclusions in the link-plate material acted as traps of hydrogen.

Via : http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1350630713000617