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文本内容:
《过程设备失效分析》教学大纲
一、课程基本信息过程设备失效分析课程名称Failure Analysisof ProcessEquipment课程编码CNE121221020开课院部新能源学院课程团队(未设置)学分
2.0课内学时33讲授30实验3上机0实践0课外学时0适用专业过程装备与控制工程授课语言中文先修课程工程材料、材料力学、认识实习、过程设备设计(2-1)、金属焊接《过程设备失效分析》为过程装备与控制工程专业的专业限选课程该课程讲授过程设备失效与失效分析的概念、失效分析的意义与发展,做好过程设备失效分析所必备的基础知识一一过程设备用材常见缺陷和失效分析的检测手段;重点讲授过程设备的断裂失效模式及判断方法,主要包括韧性断裂、脆性断裂、疲劳断裂和蠕变变形及断裂失效;重点讲授过程设备典型腐蚀失效模式及特征,如点蚀和缝隙腐蚀,晶间腐蚀,应力腐蚀开裂和氢腐蚀等;最后介绍过程设备的失效分析的思路与方法通过本课程的学习,使学生掌握失效分析思路与方法、手段的运用,熟悉化工装备各类失效的模式、特征和成因,并能给予正确的判断,使之具备处理实际工程失效事故的能力和从事失效分析工作的技能Failure Analysisfor ProcessEquipment isone ofthe distributionalselectives forstudents majoringin ProcessEquipment andControl Engineering.This coursefocuses onthe followingtopics:Introduction tothe course:concepts offailure andfailure analysisfor processequipment,why wedo failure analysis,课程简介the developmenthistory ofthe studyand basicknowledge indoing goodfailure analysisincluding usualequipment deficiencies(限选)and testingmethods;Fracture failure modes suchas ductilefracture,brittle fracture,fatigue crack,creep deformationand rupture,and correspondingestimation methods;Corrosion failuremodes andcharacteristics,mainly onpitting,crevice corrosion,inter-granular corrosion,stress corrosioncracking andhydrogen attack;How todo afailure analysis:thinking way,methods andcases.Through thiscourse,students learnthe basicknowledge ofways toanalyze equipmentfailure,practice usingthese estimationmethods,most important,possess theskills intaking effectivepreventive measuresor dealingwith equipmentfailure accidentsor doingfailureanalysisworks byacquiring theknowledge offailuremodes,features andfactors ofchemical equipment.负责人大纲执笔人审核人
二、课程目标毕业要求指标点序号代号课程目标OBE任务自选目标1了解过程设备失效分析的概念、意义和从事失效分析所需的相关基础知识,培养失效分析所需1Ml是
1.
41.4的基本素质2M2目标2掌握常见的过程设备断裂失效和腐蚀失效模式的机理、特征和成因,并能给予正确的判断是
2.
32.3目标3掌握失效分析思路与方法、手段的运用,具备处理实际工程失效事故的能力和从事失效分析工3M3是
4.
34.3作的能力
三、课程内容支撑课课内课外序号章节号标题课程内容/重难点教学方式课外环节程目标学时学时重点与难点失效分析的概念,过程设备常见的失效模式
1.1失效与失效分析的概念失效的概念,失效与事故的区别,失效分析的概念
1.2过程设备常见的失效模式常见失效模式一一过度变形失效、断裂失效、表面损伤失效和失稳失效的概念11第1章绪论Ml4讲授2作业
1.3过程设备的失效原因常见失效原因一一设计不合理、选材不当及材料缺陷、制造工艺不合理、使用操作和维修不当
1.4过程设备失效分析的意义
1.5失效分析的发展失效分析的三个发展阶段、我国失效分析的差距与对策22第2章过程设备重点与难点焊接缺陷、检测方法Ml2讲授2作业失效分析基础知识
2.1过程设备用材的常见缺陷金相组织缺陷,夹杂物,焊接缺陷,机械加工缺陷
2.2失效分析检测方法成分分析,金相分析,断口分析,机械性能测试,残余应力测试,耐蚀性能测试重点与难点断裂机理,韧性断裂、脆性断裂、疲劳断裂和蠕变断裂的断口特征
3.1断口基础知识断口三要素,断裂机理
3.2韧性断裂过程设备的超压变形,韧性断裂的宏观特征,韧性断裂的微观特征,韧性断裂的原因,韧性断裂的预防措施,韧性断裂典型案例
3.3脆性断裂第3章过程设备断33脆性断裂的原因,脆性断裂的宏观特征,脆性断裂的微观特M210讲授6作业裂失效征,脆性断裂的预防措施,脆性断裂典型案例
3.4疲劳断裂交变载荷和应力,疲劳断裂机理,疲劳断口的宏观形貌,疲劳断口的微观形貌,疲劳断口的影响因素及预防措施
3.5蠕变变形及断裂蠕变变形及断裂的机理,蠕变变形及断口的宏观特征,蠕变断裂的微观形貌,蠕变断裂的影响因素及预防措施重点与难点点蚀与缝蚀的异同,晶间腐蚀的机理,应力腐蚀的裂纹形貌第4章过程设备腐
4.1腐蚀的危害与分类44M26讲授4作业蚀失效
4.2全面腐蚀全面腐蚀的概念,形貌和预防,案例分析
4.3点蚀点蚀的定义,机理,形貌与防护,案例分析
4.4缝隙腐蚀缝隙腐蚀的定义与机理,缝隙腐蚀的形貌,缝隙腐蚀的防护,案例分析
4.5电偶腐蚀电偶腐蚀的定义与机理,电偶腐蚀的现象,电偶腐蚀的防护,案例分析
4.6晶间腐蚀晶间腐蚀的定义与机理,晶间腐蚀的形貌,晶间腐蚀的防护,案例分析
4.7露点腐蚀露点腐蚀的定义,露点腐蚀的机理,露点腐蚀的形貌,露点腐蚀的防护,案例分析
4.8冲蚀磨损冲蚀磨损的定义和分类,冲蚀腐蚀的形貌特征,冲蚀腐蚀的影响因素和预防措施,案例分析
1.19氢脆氢脆的机理及其危害,氢脆失效的形貌,氢脆的影响因素,氢脆的预防措施,案例分析
4.10氢腐蚀氢腐蚀的机理及其危害,氢腐蚀的影响因素,氢腐蚀的预防措施,案例分析
4.11应力腐蚀开裂应力腐蚀开裂的定义,应力腐蚀的影响因素,应力腐蚀开裂的机理,应力腐蚀开裂的特征,应力腐蚀开裂的防护,案例分析
4.12腐蚀疲劳腐蚀疲劳的定义,腐蚀疲劳的影响因素,腐蚀疲劳断裂的形貌特征,腐蚀疲劳的预防,案例分析重点与难点过程设备失效原因的判断
5.1失效分析的思路失效分析思路的重要性,构件失效过程及其原因和特点,常见的过第5章过程设备失程设备失效分析思路55效分析的思路与方
5.2过程设备失效分析的程序M34讲授2作业法失效件的保护,失效件的取样,试样的清洗
5.3过程设备失效原因的判断事故现场调查,事故过程调查,制造与服役历史的调查,技术检验与鉴定,综合分析重点与难点锅炉汽水循环系统,锅炉四管失效机理
6.1锅炉基础知识锅炉工作原理与结构,锅炉机组的工作过程
6.2锅炉汽水系统工作原理锅炉水冷壁结构,锅炉过热器结构,锅炉再热器,锅炉省煤第6章典型过程设器,汽包66备(锅炉)失效M24讲授2作业
6.3锅炉四管失效机理分析锅炉四管工作环境特点,锅炉四管的失效机理
6.4锅炉四管的典型失效分析锅炉四管的典型失效形式,锅炉水冷壁、过热器和再热器的蠕变失效,汽水系统超温原理,热疲劳失效,汽水侧腐蚀失效,烟气侧腐蚀失效
四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比
1.平均每次4道以上思考题
2.成绩采用白分制,根据作业完成准确性、是否按时上交、是否独立完成评分1平时作业
3.考核学生对化工设备失效分析基本知识的掌握能力,学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力15%
3.考核学生对电力拖动自动控制系统基本知识的掌握能力,学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力题型主要有作图、分析和计算题
1.本课程3个学时实验,共1次实验2实验
2.成绩采用百分制,根据实验完成情况评分10%
3.考核学生对典型化工设备失效零部件的断口特点观察及描述、典型金相组织识别分析的能力
1.本课程要求学生通过查阅文献资料,提交典型过程设备失效分析的案例3大作业
2.根据对案例问题描述、失效分析方案拟定、失效分析检验检测项目确定,通过失效分析报告的准确性、规范性和提出解决20%问题的措施可行程度进行评分
1.闭卷考试,成绩采用百分制,卷面成绩总分100分4期末考试
2.主要考核学生对化工设备失效分析基本知识的掌握能力及综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力40%
3.题型主要有填空题、判断题、简答题及案例分析题5考勤随机点名、刷卡点名等5%6课堂表现随机检查学生上课精神状态、回答问题情况10%
五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级A-独立思考、按时完成,答案完全准确、规范、清晰B-独立思考、按时完成,答案比较准确、规范1Ml平时作业50%C-独立思考、按时完成,答案相对准确、规范、清晰D-作业抄袭,未能按时完成,答案不正确A-实验过程中认真完成实验要求,得到正确的实验结果,实验报告格式正确,步骤叙述清楚,正确分析实验数据,从技术角度优选解决方案获得有效结论B-实验过程中认真完成实验要求,得到正确的实验结果,实验报告格式正确,步骤叙述比较清楚,正确分析实验数据,从技术角度优选解决方案获得比较有效的结论2M2实验100%C-实验过程中认真完成实验要求,不能得到正确的实验结果,实验报告格式正确,步骤叙述清楚,没有正确分析实验数据,但是结合理论分析可以从技术角度优选解决方案获得有效的结论D-实验过程中不能完成实验要求,不能得到正确的实验结果,不能从技术角度优选解决方案获得有效的结论A-资料查询完整,案例问题描述思路清晰,理论分析、失效原因和失效结论、失效对策归纳正确并与所学理论知3M3大作业100%识完美结合B-资料查询基本完整,案例问题描述基本清晰,理论分析、失效原因和失效对策基本能够归纳并与所学知识有机结合c-资料查询完整,案例问题描述基本清晰,理论分析、失效原因和失效对策能够归纳并与所学知识有机结4口o D-资料查询不完整,案例问题描述不清晰,缺少理论分析、失效原因和失效对策无法系统归纳并与所学知识有机结合4Ml期末考试100%(见试卷评分标准)A-全勤B-缺勤1次5/考勤100%C-缺勤2-3次D-缺勤3次以上6/课堂表现100%随机检查学生上课精神状态、回答问题情况A-独立思考、按时完成,答案完全准确、规范、清晰B-独立思考、按时完成,答案比较准确、规范7M3平时作业50%C-独立思考、按时完成,答案相对准确、规范、清晰D-作业抄袭,未能按时完成,答案不正确8M3期末考试50%(详见试卷评分标准)评分等级说明[A,B,C,D,E]=[90-100,80-89,70-79,60-69,0-59];[A,B,C,D]=[90-100,75-89,60-74,0-59];[A,B,C]=[90-100,75-89,60-74,0-59];[六A,、B教]=[材8与0-参10考0,资0料-79]序号教学参考资料明细1图书1过程设备失效分析,徐书根,宋明大,王威强,中国石化出版社,2017,ISBN:
9787511447210.(*主教材)2图书1金属构件失效分析,廖景娱,化学工业出版社,2003,ISBN:
9787502545550.3图书1过程设备失效分析,王志文,关凯书,化学工业出版社,2017,ISBN:
9787122282941.
七、实验项目信息序号项目名称实验室名称门牌号组人数学时实验类别要求实验类型上机1断口观察过程设备失效分析工科楼E-23751专业必做综合性否2服役金相分析过程设备失效分析工科楼E-23752专业必做综合性否。