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美高梅游戏平台探究风机叶轮飞裂原因

    影响叶轮使用寿命的因素是多样的,和叶轮的选材、制造、使用环境及加载速度有关,有时是几种因素综合作用的结果,所以破坏断裂机理也是复杂的。下面九洲风机浅析风机叶轮断裂的可能性:
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  (1)应力腐蚀断裂应力腐蚀破坏断裂是不锈钢破坏断裂的一种常见形式,不仅遍及采用不锈钢的化工、石油、动力、航空、原子能等工业部门,而且遍及耐腐蚀的几乎所有常用的钢种和合金。风机叶轮就属不锈钢应力腐蚀1破坏断裂。但不锈钢应力腐蚀破坏断裂是在一定的条件下发生的,敏感的合金(材料因素)、特定的介质(环境因素)和静拉伸应力(力学因素)是不锈钢产生应力腐蚀的几个基本条件。
  九洲风机对本文分析的风机转子,从几个基本条件看,不能排除应力腐蚀的可能,但根据对照分析,断裂前后使用的其它转子,材料和环境都是相同的,却没有发现任何应力腐蚀的迹象;在力学因素中,工作应力与制造过程中的残余应力相比,工作应力占主要作用;对原始缺陷而言,检修时都发现面有多条裂纹。因此,应力腐蚀造成叶轮断裂的可能性较小。
 
  (2)脆性断裂脆性断裂和温度密切相关,统计表明,许多事故都发生在低温工作的构件中。但这并不是说,只有低温才会发生脆性断裂。
  影响材料脆性断裂的因素相当多,有些文献将这些因素分为工程、机构和冶金因素三大类。在一个结构中究竟那些因素对脆性断裂起决定作用还难以确定,无法找到一个单一的作为结构有无脆性危险的判据,临界转变温度法只不过是一种带有广泛经验性的判据。从本文的叶轮断口看,既可能是脆性断裂和腐蚀破坏断裂,也可能是疲劳破坏断裂。但从三个方面分析,我们可以排除脆性断裂:一是叶轮使用的材料00Cr17Ni14Mo3为奥氏体心立方晶格韧性材料(延伸率=50),较之体心立方晶格材料,不易发生脆性断裂:其次是环境温度,工作温度为70℃,高于材料的临界转变温度;最后是对比分析,同样材料制造的叶轮,事故后使用至今仍完好。即使是在焊接中存在缺陷,以及所造成的材料的局部脆化,在交变载荷作用下,裂纹扩展以至失稳断裂也不应理解为脆性断裂,应按疲劳断裂考虑。
  金属结构中的某些薄弱环节经常会在结构的面首先形成裂纹,该风机在运行检修中也曾发现面出现多条裂纹,最大的长度达8mm左右,检修人员采取焊接后打磨的方法来消除裂纹。风机在运行过程中,由于振动产生的动应力,是造成裂纹产生和扩展的原因。但裂纹的萌生和扩展直至断裂是有一定过程的,影响叶轮寿命的因素可以用一个公式示:dadN=f(Ρ、a、c、e)式中a原始裂纹长度N总的循环次断Ρ应力c与材料、工艺制造等有关常数e使用环境、条件、温度等影响因素在应力水平、材料和使用环境一定的情况下,原始裂纹的大小对叶轮疲劳寿命影响很大<8>。如果材料本身以及制造过程中存在缺陷,往往导致叶轮在短期内失效。根据文中分析的叶轮,我们可以估计原始缺陷的大小。
 
    事故主要原因及改进措施从上面的分析可知,制造中特别是焊接裂纹缺陷、漏检和监控措施不力是造成这次事故的主要原因。据此九洲风机采取了以下改进措施:
  (1)加强叶轮原材料检验,除面缺陷检验外,应用超声波或射线方法检查材料可能存在的内部缺陷。
  (2)用疲劳强度理论和断裂失效理论对风机进行可靠性分析,并以此计算得出叶轮的最大原始面裂纹尺寸和深埋裂纹尺寸。
  (3)加强焊接工艺的监控,严格执行焊接工艺流程,严格限制焊缝金属中的S、P等杂质元素的含量。推荐用短弧焊,低线能量、窄焊道技术等,提高熔池的冷却速度。如采用手工电弧焊,要求焊前预热和焊后热处理。

标签:  风机 风机配件 负压风机 节能 环保 九洲风机
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点击次数:  更新时间:2015-05-04 10:33:31  【打印此页】  【关闭
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