《過程設(shè)備失效分析》教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱過程設(shè)備失效分析FailureAnalysisofProcessEquipment課程編碼CNE121221020開課院部新能源學(xué)院課程團(tuán)隊(duì)（未設(shè)置）學(xué)分2.0課內(nèi)學(xué)時(shí)33講授30實(shí)驗(yàn)3上機(jī)0實(shí)踐0課外學(xué)時(shí)0適用專業(yè)過程裝備與控制工程授課語言中文先修課程工程材料、材料力學(xué)、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、過程設(shè)備設(shè)計(jì)（2-1）、金屬焊接課程簡介（限選）《過程設(shè)備失效分析》為過程裝備與控制工程專業(yè)的專業(yè)限選課程。該課程講授過程設(shè)備失效與失效分析的概念、失效分析的意義與發(fā)展，做好過程設(shè)備失效分析所必備的基礎(chǔ)知識(shí)——過程設(shè)備用材常見缺陷和失效分析的檢測(cè)手段；重點(diǎn)講授過程設(shè)備的斷裂失效模式及判斷方法，主要包括韌性斷裂、脆性斷裂、疲勞斷裂和蠕變變形及斷裂失效；重點(diǎn)講授過程設(shè)備典型腐蝕失效模式及特征，如點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕，晶間腐蝕，應(yīng)力腐蝕開裂和氫腐蝕等；最后介紹過程設(shè)備的失效分析的思路與方法。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握失效分析思路與方法、手段的運(yùn)用，熟悉化工裝備各類失效的模式、特征和成因，并能給予正確的判斷，使之具備處理實(shí)際工程失效事故的能力和從事失效分析工作的技能。FailureAnalysisforProcessEquipmentisoneofthedistributionalselectivesforstudentsmajoringinProcessEquipmentandControlEngineering.Thiscoursefocusesonthefollowingtopics: Introductiontothecourse:conceptsoffailureandfailureanalysisforprocessequipment,whywedofailureanalysis,thedevelopmenthistoryofthestudyandbasicknowledgeindoinggoodfailureanalysisincludingusualequipmentdeficienciesandtestingmethods; Fracturefailuremodessuchasductilefracture,brittlefracture,fatiguecrack,creepdeformationandrupture,andcorrespondingestimationmethods; Corrosionfailuremodesandcharacteristics,mainlyonpitting,crevicecorrosion,inter-granularcorrosion,stresscorrosioncrackingandhydrogenattack; Howtodoafailureanalysis:thinkingway,methodsandcases.Throughthiscourse,studentslearnthebasicknowledgeofwaystoanalyzeequipmentfailure,practiceusingtheseestimationmethods,mostimportant,possesstheskillsintakingeffectivepreventivemeasuresordealingwithequipmentfailureaccidentsordoingfailureanalysisworksbyacquiringtheknowledgeoffailuremodes,featuresandfactorsofchemicalequipment.負(fù)責(zé)人大綱執(zhí)筆人審核人二、課程目標(biāo)序號(hào)代號(hào)課程目標(biāo)OBE畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)任務(wù)自選1M1目標(biāo)1：了解過程設(shè)備失效分析的概念、意義和從事失效分析所需的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，培養(yǎng)失效分析所需的基本素質(zhì)。是1.41.42M2目標(biāo)2：掌握常見的過程設(shè)備斷裂失效和腐蝕失效模式的機(jī)理、特征和成因，并能給予正確的判斷。是2.32.33M3目標(biāo)3：掌握失效分析思路與方法、手段的運(yùn)用，具備處理實(shí)際工程失效事故的能力和從事失效分析工作的能力。是4.34.3三、課程內(nèi)容序號(hào)章節(jié)號(hào)標(biāo)題課程內(nèi)容/重難點(diǎn)支撐課程目標(biāo)課內(nèi)學(xué)時(shí)教學(xué)方式課外學(xué)時(shí)課外環(huán)節(jié)11第1章緒論重點(diǎn)與難點(diǎn)：失效分析的概念，過程設(shè)備常見的失效模式1.1失效與失效分析的概念失效的概念，失效與事故的區(qū)別，失效分析的概念1.2過程設(shè)備常見的失效模式 常見失效模式——過度變形失效、斷裂失效、表面損傷失效和失穩(wěn)失效的概念1.3過程設(shè)備的失效原因 常見失效原因——設(shè)計(jì)不合理、選材不當(dāng)及材料缺陷、制造工藝不合理、使用操作和維修不當(dāng)1.4過程設(shè)備失效分析的意義 1.5失效分析的發(fā)展 失效分析的三個(gè)發(fā)展階段、我國失效分析的差距與對(duì)策M(jìn)14講授2作業(yè)22第2章過程設(shè)備失效分析基礎(chǔ)知識(shí)重點(diǎn)與難點(diǎn)：焊接缺陷、檢測(cè)方法2.1過程設(shè)備用材的常見缺陷 金相組織缺陷，夾雜物，焊接缺陷，機(jī)械加工缺陷2.2失效分析檢測(cè)方法成分分析，金相分析，斷口分析，機(jī)械性能測(cè)試，殘余應(yīng)力測(cè)試，耐蝕性能測(cè)試M12講授2作業(yè)33第3章過程設(shè)備斷裂失效 重點(diǎn)與難點(diǎn)：斷裂機(jī)理，韌性斷裂、脆性斷裂、疲勞斷裂和蠕變斷裂的斷口特征。3.1斷口基礎(chǔ)知識(shí)斷口三要素，斷裂機(jī)理3.2韌性斷裂 過程設(shè)備的超壓變形，韌性斷裂的宏觀特征，韌性斷裂的微觀特征，韌性斷裂的原因，韌性斷裂的預(yù)防措施，韌性斷裂典型案例3.3脆性斷裂 脆性斷裂的原因，脆性斷裂的宏觀特征，脆性斷裂的微觀特征，脆性斷裂的預(yù)防措施，脆性斷裂典型案例3.4疲勞斷裂交變載荷和應(yīng)力，疲勞斷裂機(jī)理，疲勞斷口的宏觀形貌，疲勞斷口的微觀形貌，疲勞斷口的影響因素及預(yù)防措施3.5蠕變變形及斷裂 蠕變變形及斷裂的機(jī)理，蠕變變形及斷口的宏觀特征，蠕變斷裂的微觀形貌，蠕變斷裂的影響因素及預(yù)防措施。M210講授6作業(yè)44第4章過程設(shè)備腐蝕失效重點(diǎn)與難點(diǎn)：點(diǎn)蝕與縫蝕的異同，晶間腐蝕的機(jī)理，應(yīng)力腐蝕的裂紋形貌4.1腐蝕的危害與分類4.2全面腐蝕全面腐蝕的概念，形貌和預(yù)防，案例分析4.3點(diǎn)蝕點(diǎn)蝕的定義，機(jī)理，形貌與防護(hù)，案例分析4.4縫隙腐蝕縫隙腐蝕的定義與機(jī)理，縫隙腐蝕的形貌，縫隙腐蝕的防護(hù)，案例分析4.5電偶腐蝕電偶腐蝕的定義與機(jī)理，電偶腐蝕的現(xiàn)象，電偶腐蝕的防護(hù)，案例分析4.6晶間腐蝕 晶間腐蝕的定義與機(jī)理，晶間腐蝕的形貌，晶間腐蝕的防護(hù)，案例分析4.7露點(diǎn)腐蝕 露點(diǎn)腐蝕的定義，露點(diǎn)腐蝕的機(jī)理，露點(diǎn)腐蝕的形貌，露點(diǎn)腐蝕的防護(hù)，案例分析4.8沖蝕磨損沖蝕磨損的定義和分類，沖蝕腐蝕的形貌特征，沖蝕腐蝕的影響因素和預(yù)防措施，案例分析4.9氫脆氫脆的機(jī)理及其危害，氫脆失效的形貌，氫脆的影響因素，氫脆的預(yù)防措施，案例分析4.10氫腐蝕 氫腐蝕的機(jī)理及其危害，氫腐蝕的影響因素，氫腐蝕的預(yù)防措施，案例分析4.11應(yīng)力腐蝕開裂應(yīng)力腐蝕開裂的定義，應(yīng)力腐蝕的影響因素，應(yīng)力腐蝕開裂的機(jī)理，應(yīng)力腐蝕開裂的特征，應(yīng)力腐蝕開裂的防護(hù)，案例分析4.12腐蝕疲勞腐蝕疲勞的定義，腐蝕疲勞的影響因素，腐蝕疲勞斷裂的形貌特征，腐蝕疲勞的預(yù)防，案例分析M26講授4作業(yè)55第5章過程設(shè)備失效分析的思路與方法重點(diǎn)與難點(diǎn)：過程設(shè)備失效原因的判斷5.1失效分析的思路 失效分析思路的重要性，構(gòu)件失效過程及其原因和特點(diǎn)，常見的過程設(shè)備失效分析思路5.2過程設(shè)備失效分析的程序 失效件的保護(hù)，失效件的取樣，試樣的清洗5.3過程設(shè)備失效原因的判斷 事故現(xiàn)場調(diào)查，事故過程調(diào)查，制造與服役歷史的調(diào)查，技術(shù)檢驗(yàn)與鑒定，綜合分析M34講授2作業(yè)66第6章典型過程設(shè)備（鍋爐）失效分析重點(diǎn)與難點(diǎn)：鍋爐汽水循環(huán)系統(tǒng)，鍋爐四管失效機(jī)理6.1鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)鍋爐工作原理與結(jié)構(gòu)，鍋爐機(jī)組的工作過程6.2鍋爐汽水系統(tǒng)工作原理鍋爐水冷壁結(jié)構(gòu)，鍋爐過熱器結(jié)構(gòu)，鍋爐再熱器，鍋爐省煤器，汽包6.3鍋爐四管失效機(jī)理鍋爐四管工作環(huán)境特點(diǎn)，鍋爐四管的失效機(jī)理6.4鍋爐四管的典型失效分析鍋爐四管的典型失效形式，鍋爐水冷壁、過熱器和再熱器的蠕變失效，汽水系統(tǒng)超溫原理，熱疲勞失效，汽水側(cè)腐蝕失效，煙氣側(cè)腐蝕失效M24講授2作業(yè)四、考核方式序號(hào)考核環(huán)節(jié)操作細(xì)節(jié)總評(píng)占比1平時(shí)作業(yè)1.平均每次4道以上思考題。2.成績采用百分制，根據(jù)作業(yè)完成準(zhǔn)確性、是否按時(shí)上交、是否獨(dú)立完成評(píng)分。3.考核學(xué)生對(duì)化工設(shè)備失效分析基本知識(shí)的掌握能力，學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問題、解決問題的能力。3.考核學(xué)生對(duì)電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)基本知識(shí)的掌握能力，學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問題、解決問題的能力題型主要有作圖、分析和計(jì)算題。15%2實(shí)驗(yàn)1.本課程3個(gè)學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)，共1次實(shí)驗(yàn)。2.成績采用百分制，根據(jù)實(shí)驗(yàn)完成情況評(píng)分。3.考核學(xué)生對(duì)典型化工設(shè)備失效零部件的斷口特點(diǎn)觀察及描述、典型金相組織識(shí)別分析的能力。10%3大作業(yè)1.本課程要求學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)資料，提交典型過程設(shè)備失效分析的案例。2.根據(jù)對(duì)案例問題描述、失效分析方案擬定、失效分析檢驗(yàn)檢測(cè)項(xiàng)目確定，通過失效分析報(bào)告的準(zhǔn)確性、規(guī)范性和提出解決問題的措施可行程度進(jìn)行評(píng)分。20%4期末考試1.閉卷考試，成績采用百分制，卷面成績總分100分。2.主要考核學(xué)生對(duì)化工設(shè)備失效分析基本知識(shí)的掌握能力及綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問題、解決問題的能力。3.題型主要有填空題、判斷題、簡答題及案例分析題。40%5考勤隨機(jī)點(diǎn)名、刷卡點(diǎn)名等5%6課堂表現(xiàn)隨機(jī)檢查學(xué)生上課精神狀態(tài)、回答問題情況10%五、評(píng)分細(xì)則序號(hào)課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)大致占比評(píng)分等級(jí)1M1平時(shí)作業(yè)50%A-獨(dú)立思考、按時(shí)完成，答案完全準(zhǔn)確、規(guī)范、清晰。B-獨(dú)立思考、按時(shí)完成，答案比較準(zhǔn)確、規(guī)范。C-獨(dú)立思考、按時(shí)完成，答案相對(duì)準(zhǔn)確、規(guī)范、清晰。D-作業(yè)抄襲，未能按時(shí)完成，答案不正確。2M2實(shí)驗(yàn)100%A-實(shí)驗(yàn)過程中認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)要求，得到正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式正確，步驟敘述清楚，正確分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從技術(shù)角度優(yōu)選解決方案獲得有效結(jié)論B-實(shí)驗(yàn)過程中認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)要求，得到正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式正確，步驟敘述比較清楚，正確分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從技術(shù)角度優(yōu)選解決方案獲得比較有效的結(jié)論C-實(shí)驗(yàn)過程中認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)要求，不能得到正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式正確，步驟敘述清楚，沒有正確分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，但是結(jié)合理論分析可以從技術(shù)角度優(yōu)選解決方案獲得有效的結(jié)論D-實(shí)驗(yàn)過程中不能完成實(shí)驗(yàn)要求，不能得到正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，不能從技術(shù)角度優(yōu)選解決方案獲得有效的結(jié)論3M3大作業(yè)100%A-資料查詢完整，案例問題描述思路清晰，理論分析、失效原因和失效結(jié)論、失效對(duì)策歸納正確并與所學(xué)理論知識(shí)完美結(jié)合。B-資料查詢基本完整，案例問題描述基本清晰，理論分析、失效原因和失效對(duì)策基本能夠歸納并與所學(xué)知識(shí)有機(jī)結(jié)合。C-資料查詢完整，案例問題描述基本清晰，理論分析、失效原因和失效對(duì)策能夠歸納并與所學(xué)知識(shí)有機(jī)結(jié)合。 D-資料查詢不完整，案例問題描述不清晰，缺少理論分析、失效原因和失效對(duì)策無法系統(tǒng)歸納并與所學(xué)知識(shí)有機(jī)結(jié)合。4M1期末考試100%（見試卷評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)）5/考勤100%A-全勤B-缺勤1次C-缺勤2-3次D-缺勤3次以上6/課堂表現(xiàn)100%隨機(jī)檢查學(xué)生上課精神狀態(tài)、回答問題情況7M3平時(shí)作業(yè)50%A-獨(dú)立思考、按時(shí)完成，答案完全準(zhǔn)確、規(guī)范、清晰。B-獨(dú)立思考、按時(shí)完成，答案比較準(zhǔn)確、規(guī)范。C-獨(dú)立思考、按時(shí)完成，答案相對(duì)準(zhǔn)確、規(guī)范、清晰。D-作業(yè)抄襲，未能按時(shí)完成，答案不正確。8M3期末考試50%(詳見試卷評(píng)分標(biāo)準(zhǔn))評(píng)分等級(jí)說明：[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];[A,B]=[80-100,0-79]六、教材與參考資料序號(hào)教學(xué)參考資料明細(xì)1圖書|過程設(shè)備失效