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第期· ·
新氢压缩机活塞杆断裂失效分析
丁压‘。
一曲邱东声徐如良
镇海蝽化——叠——司一蝽油厂—,‘镇海~ 丁石、/;
摘要对售海炼油化工股份有限公司加氢裂化鹱量越新氧压缩机活塞轩两疚断裂的原因盎行踪音分析,并提出了补救
和顼防措施。
关词鼋凄奸.,嗦裂化戈置,
概述’受力测试及有限元计算等方面的分析,并提出了
补救和预防措施。
镇海炼油化工股份有限公司加氢裂化装置
新氢压缩机/于年月日投入生产。主要参数
运行余天,于年月日在一级缸活塞
型新氢压缩机是国内某大型压缩机制
杆细部发生断裂如图,下称杆,蟠年
造厂引进德国公司往复活塞式压缩机制
月日在同一部位再次发生断裂如图,下称
造技术和瑞士公司无润滑元件技术进行
,于年
设计,经消化吸收后生产制造的国家重大设备,
月在镇海召开了由国家经委技术装备公司、中石
是当时我国国产压缩机中活塞力和功率最大的
化重大办、机电部及有关单位参加的新氢压缩机
氢气压缩机,其十字头和活塞杆的联接采用液压
可靠性专家论证会,第二次断裂后,再次邀请有
紧固法,借助于高压油泵巴使活塞杆产生
关专家现场勘察、取证。
一定的伸长量和预紧力,其主要性能参数如下:
型号:一./—一
流量: / 介质:氢气.%
转速:/ 轴功率:凹【
活塞行程:
出入口压力:./.
图活塞扦细螭徊面图.×
入出口温度:加/
一级缸有关参数如下:
:.蛐旺
排气压力设计值. 操作值:.
吸气温度设计值加℃操作值:℃
排气温度设计值℃操作值:℃
图活塞扦细螭徊面图.×
活塞秆材料:调质处理
二次活塞秆断裂,由于操作人员发现及时并调质处理后机械性能:
采取措施得当,没有酿成恶果,为国家、企业挽回≥胁≥加胁
了巨大的损失。≥% ≥%
为综合分析活塞杆断裂原因,进行了断Ⅱ形检验:初加工后超声披探伤
貌分析、材科的化学成分、力学性能、断裂韧性、精加工后磁粉探伤
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· · 化工设备设计年第眷
失效分析陷及原始加工工艺裂纹。这说明疲劳断裂的引起
与源区的机械加工刀痕有密切关系。
, 断口分析
.材料的化学成分、能谱及组织分析
对活塞杆事故断口的宏观分析表明:两次断
裂的断裂位置基本相同,其断裂面均靠近活塞杆对、号杆材料的化学成分如下表。
细靖和十字头销连接的过渡圆弧根部,两次断表活塞杆材料的化学成分
裂时操作工况正常。杆由于停机时间稍长,断
成分№
,大
部分断面被挤压平,但仔细观察仍可看到疲劳弧【故障件. . 乱..

线的痕迹图:杆的断口非常完整,裂纹扩规定值一
—.

,
的机械加工的刀痕和小“台阶”。在裂纹扩展区的中钢的规定值,材料的化学成分合格。
断口上可以看到疲劳弧线,疲劳源在瞬断区的对对、号故障杆的金相组织进行观察分析,与
面图。杆的断口光槽、细密、平齐,断口表钢