出油阀座裂纹原因分析及改进措施

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裂纹原因分析报告

裂纹原因分析报告

裂纹原因分析报告1. 背景介绍裂纹是物体表面或内部出现的细微断裂,可能会导致物体的破坏或失效。

在工程领域中,对于裂纹的原因分析十分重要,以便采取适当的措施来预防和修复裂纹。

本文将通过一系列步骤,对裂纹的原因进行分析,并提供解决方案。

2. 数据收集在进行裂纹原因分析之前,需要收集相关的数据和信息。

这些数据可以包括物体的历史记录、使用环境、操作条件、材料特性等。

通过收集充分的数据,可以更好地理解裂纹形成的背景和条件。

3. 观察和检测观察和检测是裂纹原因分析的关键步骤之一。

需要对物体进行仔细的观察,并使用适当的检测工具来检测裂纹的形态和位置。

这可能包括使用显微镜、探伤仪器或其他非破坏性检测方法。

4. 裂纹形态分析在观察和检测的基础上,对裂纹的形态进行分析。

裂纹的形态可以提供有关裂纹的起源和扩展方式的重要线索。

需要注意裂纹的长度、深度、形状以及是否存在支裂纹等特征。

5. 材料分析裂纹的形成和扩展通常与材料的性质和特性有关。

在这一步骤中,需要对裂纹周围的材料进行分析。

可以对材料的组成、硬度、强度等进行测试,以确定是否存在材料缺陷或异常。

6. 应力分析裂纹的形成和扩展与物体所受的应力有关。

在这一步骤中,需要对物体受力情况进行分析。

可以使用有限元分析等方法,计算和模拟物体在不同应力条件下的行为,以确定裂纹可能的起因。

7. 环境分析物体所处的环境条件也可能对裂纹的形成起到一定的影响。

在环境分析中,需要考虑温度、湿度、腐蚀性物质等因素。

通过分析物体所处的环境条件,可以确定裂纹形成的环境因素。

8. 结果总结通过以上步骤的分析,可以得出裂纹形成的可能原因。

根据分析结果,可以制定相应的解决方案。

可能的解决方案包括材料更换、改变使用条件、增加支撑结构等。

9. 结论裂纹原因分析是预防和修复裂纹的重要步骤。

通过收集数据、观察和检测、裂纹形态分析、材料分析、应力分析和环境分析等步骤,可以找到裂纹形成的原因,并采取相应的措施来解决问题。

裂纹原因分析报告

裂纹原因分析报告

裂纹原因分析报告1. 引言本报告旨在对裂纹产生的原因进行分析和解释。

通过对裂纹的形成机制、材料特性、工艺参数等方面的研究,对裂纹的产生原因进行归纳总结,并提供相应的解决方案。

2. 裂纹的定义裂纹是指材料中的断裂缝隙,通常由于外部力、热膨胀或其他因素引起。

裂纹的存在对材料的性能和使用寿命都会产生重大影响,因此对裂纹的原因进行深入研究具有重要意义。

3. 裂纹的分类根据裂纹的形态和产生原因,裂纹可以分为以下几种类型:3.1 表面裂纹表面裂纹是指在材料表面形成的裂纹,通常由于外部力或疲劳等因素引起。

表面裂纹的主要特点是易被观察到,并且对材料的疲劳寿命影响较大。

3.2 内部裂纹内部裂纹是指在材料内部形成的裂纹,通常由于材料内部的缺陷或应力集中等因素引起。

内部裂纹的存在对材料的强度和韧性产生较大影响。

3.3 焊接裂纹焊接裂纹是指在焊接过程中产生的裂纹,通常由于焊接材料和基材的热膨胀系数不匹配或焊接过程中的应力集中等因素引起。

焊接裂纹的存在对焊接接头的强度和密封性产生重要影响。

4. 裂纹产生的原因裂纹产生的原因复杂多样,以下列举了几个常见的原因:4.1 材料特性材料的特性是裂纹产生的重要原因之一。

例如,材料的强度、韧性、热膨胀系数等特性会直接影响裂纹的形成和扩展。

如果材料强度较低或韧性较差,则裂纹很容易形成并扩展。

4.2 外部力外部力是裂纹产生的常见原因之一。

当材料受到外部力的作用时,会产生应力集中,从而导致裂纹的形成。

例如,弯曲、拉伸、压缩等外部力都可能引起裂纹的产生。

4.3 工艺参数工艺参数是影响裂纹产生的重要因素之一。

例如,焊接过程中的温度、焊接速度、焊接压力等参数都会对焊接接头的质量产生重要影响。

如果工艺参数设置不当,就会导致焊接裂纹的产生。

4.4 环境条件环境条件是裂纹产生的重要因素之一。

例如,温度变化、湿度变化等环境条件的改变都可能引起材料的热膨胀或收缩,从而导致裂纹的形成。

此外,化学腐蚀等环境因素也会加速裂纹的扩展。

阀门砂眼及裂纹的处理方法

阀门砂眼及裂纹的处理方法

阀门砂眼及裂纹的处理方法
阀门砂眼及裂纹的处理方法取决于具体情况和类型的阀门。

以下是一些常见的处理方法:
1. 修复砂眼:如果砂眼比较小且不会对阀门性能产生重大影响,可以使用密封剂或填充剂进行修复。

将密封剂或填充剂填充进砂眼,等待其干燥或硬化后,再进行必要的研磨和光洁处理。

2. 焊接砂眼:对于较大或对阀门性能有重大影响的砂眼,需要进行焊接修补。

使用适合阀门材料的焊接材料进行修补,并确保焊接接头的质量和完整性。

3. 更换零件:有时,砂眼较大或无法修复,只能考虑更换阀门的受损零部件。

可以将受损的部件拆卸下来,并安装新的零件。

4. 检查裂纹:对于阀门裂纹的处理,首先需要进行彻底的检查和评估。

小裂纹可以使用非破坏性检测方法,例如超声波检测或磁粉检测进行修复。

大裂纹可能需要进行焊接或更换整个阀门组件。

请注意,在进行任何修复或更换之前,务必事先停止流体的流动,并按照厂家的操作指南和安全规定进行操作。

阀门破损可能会导致严重的安全事故,所以应谨慎处理。

建议在遭遇严重砂眼或裂纹时,请专业人士进行修理或更换。

如何分析出阀门中阀座密封出现损坏是由原因造成的?

如何分析出阀门中阀座密封出现损坏是由原因造成的?

由于阀门密封起到关闭和打开,调节和分流的作用,阀门作用是将介质分开和混合在管道上,如果操作不到可能会造成密封面经常被介质腐蚀,腐蚀、容易磨损等现象。

导致阀门密封面损坏有两个原因:人为损坏和自然损坏。

人为损坏是由、设计不良、制造不良、材料选择不当、安装不正确以及使用和维护不良造成的。

自然损坏是指阀门在正常工作条件下的磨损,以及介质不可避免的腐蚀和密封面状况造成的损坏。

导致阀门密封面损坏的原因分析如下。

1、阀门密封面加工质量差。

密封面上有裂纹、气孔和夹渣,这是由于堆焊和热处理规格选择不当以及堆焊和热处理过程中操作不当造成的。

密封面硬度过高或过低,是由于选材不当或热处理不当造成的;密封面硬度不均匀、不耐腐蚀,主要是堆焊时底部金属吹到密封面上,稀释了密封面的合金成分。

当然,还有设计问题。

2、由于不正确的建模和不正确的操作造成的损坏。

主要表现为阀门没有根据工况进行选择,截断阀作为节流阀使用,导致关闭比压过大,关闭过快或过松,造成密封面的腐蚀和磨损。

3.、安装不当和维护不善导致密封面工作异常,阀门带病运行,过早损坏密封面。

4、介质的化学腐蚀。

在密封面周围的介质不产生电流的情况下,介质直接与密封面反应,腐蚀密封面。

5、电化学腐蚀。

密封面之间的接触,密封面与关闭体和阀体之间的接触,以及介质、的浓度差,如氧气浓度差,将导致电位差和电化学腐蚀,导致阳极侧密封面腐蚀。

6、中等腐蚀。

这是介质流动时磨损、、侵蚀、和密封面气蚀的结果。

在一定速度下,介质中的悬浮微粒与密封面碰撞,造成局部损坏;高速液压介质直接冲洗密封面,造成局部损坏;当介质混合并局部蒸发时,气泡破裂并撞击密封面,导致局部损坏。

介质的条件和化学腐蚀的交替作用将强烈侵蚀密封表面。

7、机械损坏。

在打开和关闭过程中,密封面会被划痕、凸起、挤压等损坏。

在高温和高压的作用下,原子在两个密封面之间相互渗透,产生粘连。

附着力很容易被撕裂。

密封表面的表面粗糙度越高,这种现象越有可能发生。

阀门故障分析与处理

阀门故障分析与处理

阀门故障分析与处理
一、阀门内漏故障分析与处理
故障现象:阀门内漏
原因分析:
1)、阀门设计不合理。

2)、加工件质量差。

3)、阀门不耐冲刷。

4)、检修工艺差。

处理方法:更换合格的阀门或将阀门隔离后解体阀门对阀门门芯和门座进行研磨。

对阀门进行改型,加强培训力度。

防范措施:
1)、阀门执行器的压力要适当。

2)、选用正确的阀门型号和材质。

3)、正确验收加工件。

二、阀门有砂眼及裂纹故障分析与处理
故障现象:阀门阀体上嗤水嗤汽。

原因分析:
1)、阀门质量不好。

2)、阀门铸造不合格。

处理方法:
1)、用扁铲錾去砂眼,进行补焊。

2)、对铸铁阀门,可采用钻孔加装丝堵。

3)、仔细查明裂纹深度,錾去裂纹部分,进行补焊。

防范措施:
严格把关,进货验证,保证质量,定期巡检。

三、阀门门盖结合面漏水故障分析与处理
故障现象:阀门在运行过程中阀盖泄漏严重。

原因分析:
1)、螺栓紧力不够。

2)、阀门紧固时偏斜,接合面变形。

3)、垫片质量差,,结合面不平。

处理方法:
1)、使用质量过关的垫片。

2)、清理结合面,使其平整、光滑。

3)、螺栓对角紧时,紧力要合适。

防范措施:
检修阀门时,应严格执行工艺标准。

各类阀门的常见故障原因及预防措施汇总

各类阀门的常见故障原因及预防措施汇总

各类阀门的常见故障原因及预防措施汇总(一)阀门在使用过程中,会出现各式各样的故障。

一般来说,一是与组成阀门零件多寡有关,零件多常见故障多。

二是与阀门的设计、制造、安装、工况、操作、维修优劣有着密切关系。

各个环节的工作搞好了,阀门故障就会大大减少。

通用阀件常见故障原因及预防措施如下:1.设计不良,如安全系数过小,结构不合理,内应力太集中。

设计应符合国家标准和有关规范,结构应合理,避免内应力过于集中。

新产品经过实地考验后,方可成批生产。

2.锻造和铸造质量差,有折叠、冷隔、气孔夹渣、松散组织、隐裂纹等缺陷以及摩簿不匀,材质不匀,材质不符设计要求等现象。

严格遵守操作规程和工艺纪律,按图纸和技术要求锻铸与加工;建立完整地质量保证体系,重要的阀门应作材质分析和探伤,出厂前应作强度试验,试验人和组装人应有标记,以示负责。

3.焊接不良。

因焊接缺陷、焊缝过脆、内应力过大等原因引起的裂纹。

应该严格按操作规程施焊,焊后认真检查和探伤,出厂前应作强度试验,试验人应有标记,以示负责。

4.安装不正,偏斜扭曲。

应该安装正中,受力均匀,防止法兰有错口、张口等现象,大阀门安装应有支架;铸铁阀门和非金属阀门性脆,应特别注意,采取措施。

5.选用不当。

阀门不适工况而破裂。

应该严格按工况(介质、温度、压力)条件选用阀门,重要部位与工况条件差的阀门选用时应留有充分余地,防止以铸铁阀代替钢阀门使用,使用前应对阀门作强度试验。

6.阀门内压力和温度过高,波动大。

需要装置和设备的安全系统灵敏,压力和温度显示正确,操作要平稳,应急措施得力。

7.水击而破损阀门。

需要操作平稳,有防止水击的装置和防止措施,要防止突然停泵和快速关阀。

8.冻裂。

阀门应有保温或拌热设施,冷天不用的阀门]应排除水介质,特别是铸铁阀和非金属阀门。

9.意外撞击。

不允许堆放重物,施工时要防止物体撞击阀门,天井盖板警防砸破阀门,特别是铸铁阀门和非金属阀门。

还应防止操作力过大胀破阀门。

10.疲劳破损超过使用期限、出现早期疲劳缺陷的阀门应更换。

阀门常见故障产生原因及故障的预防

阀门常见故障产生原因及故障的预防

阀门常见故障产生原因及故障的预防、排除方法常见故障阀体和阀盖泄漏产生原因铸钢件铸造质量不高,阀体和阀盖本体上有砂眼、松散组织,夹渣等缺陷。

天冷冻裂。

焊接不良,存在着夹渣、未焊透,应力裂纹等缺陷。

阀门被重物撞击后损坏预防排除方法提高铸造质量,安装前严格按规定进行强度试验。

对气温在℃和以下的阀门,应进行保温或者拌热,住手使用的阀门应及时排除积水。

避免零部件温度达到无塑性延展温度。

由焊接组成的阀体和阀盖的焊缝,应按有关焊接操作规程进行,焊后还应进行探伤和强度试验。

阀门上禁止堆放重物,不允许用手锤撞击阀门填料处泄漏所选用填料不对,不耐介质的按工况条件选用正确的填料材料和( 阀门的外漏,填料处所占比例最腐蚀,不耐阀门高压或者真空、高温或者低温的使用。

型式。

大)填料安装不对,存在着以小代大,接头不良、上紧下松等情况。

按有关规定正确安装填料,盘根应逐圈安放压紧,接头应成°或者度。

使用一定时间后,填料超过使用期限,已老化,丧失弹性。

阀杆精度不高,有弯曲、腐蚀、磨损等情况。

使用期过长、老化、损坏的填料应及时更换。

阀杆弯曲、磨损的应进行矫正、修复,对损坏严重的应予以更换。

填料圈数不足,压盖未压紧。

填料应按要求的圈数安装,压盖应对称均匀把紧,压盖应有以上的预紧间隙。

压盖、螺栓和其它部件损坏,使压盖无法正常压紧。

操作不当,用力过猛。

对损坏的压盖、螺栓及其它部件应及时修复或者更换。

除撞击式手轮外,均应以正常力量操作。

压盖歪斜,压盖与阀盖间隙过小或者过大,导致阀杆磨损,填料损坏。

应均匀对称拧紧压盖螺栓,压盖与阀杆间隙过小时,应适当增大此间隙;压盖与阀杆间隙过大时,应予以更换压盖。

垫片处泄漏垫片选用不对、不耐介质的腐蚀,不耐高压或者真空、高温或者低温的使用。

提供正确工况条件选择相应的垫片材料和型式。

操作不平稳,引起阀门压力、温度上下波动,特殊是温度的波动。

精心调节,平稳操作。

垫片的压紧力不够或者连接处不预紧间隙。

应均匀对称拧紧螺栓,必要时应使用力矩扳手,预紧力应符合要求,不应过大或者过小。

油库阀门故障分析

油库阀门故障分析

一、阀门故障原因分析一、造成阀门跑油混油事故的原因是多方面的,归纳起来主要有4 个方面的问题。

1 、阀门质量油库因施工质量粗劣,阀门投入使用后就出现渗漏和窜油现象。

2 、设计安装(1) 阀门选用不当,如在寒区、严寒区选用了铸铁阀门,而且未采取有效的保温措施,则很容导致油中的水沉积于阀中结冰,使阀门冻裂。

(2) 管路未设置泄压装置,管内存油受热膨胀,阀门被胀裂,或者法兰垫片被冲毁。

(3) 管路未设置补偿器,管路热胀冷缩,拉毁阀门法兰,或者阀门法兰因受弯曲应力而产生裂缝。

(4) 阀门安装位置设置不当,如将阀门设置在有横向位移的管段,且距支座又近,管道横向位移时,阀门受损或法兰连接密封破坏。

(5) 管路整体试压后,水未放或未放净而冻裂阀门,或者试压操作不当,垫片被水击破坏,再加上验收检查不严,留下了隐患。

3 、操作使用执行制度不严,违章或误操作。

如制度不健全或未按章办事,造成阀门错开、误开、未关、关闭不严,或因操作不当,人为造成“死油”段,热胀冷缩时管路蹩压或空穴而使阀门损坏。

另外,在管路系统试压、试漏前,一是没有按要求吹扫管内铁锈、焊渣、砂石等杂质,导致阀门密封面受杂质冲蚀、划伤和挤压;二是杂质沉积于阀底,造成阀门关闭不严;三是利用阀门节流,没有安设过滤器,导致油品中的杂质冲刷、划伤阀门闸板密封面, 以及输油压力过高,造成阀门关闭不到位、冲毁阀门垫片等导致阀门内渗、内窜、跑油。

4 、维修检查(1) 阀门未按要求定期清洗、试压、技术鉴定,维修保养不及时,造成阀门关闭不严或开关失灵。

(2) 不符合使用要求或技术状况不好的阀门更换不及时,或者阀门拆除检修后未关闭,有的拆除阀门后未封堵管口,长期不安装阀门。

(3) 入冬前既不保温,又不将阀内积水排除等,造成阀门冻裂。

(4) 检查阀门时,违章带压操作,或者使用不耐油材料做阀门法兰垫片等。

二、预防阀门故障的措施1 、严格执行设计规范和施工安装要求(1) 适当提高阀门的压力等级。

阀门常见故障的原因及处理技巧

阀门常见故障的原因及处理技巧

阀门常见故障的原因及处理技巧在制药、化工、电力等行业中,阀门是一种常用的部件,在国民经济中占有举足轻重的作用。

阀门的运转与维护对于企业的生产至关重要。

本文主要讲述阀门常见的故障及处理方法。

阀体渗漏据介绍,在阀体有砂眼或裂纹或阀体补焊时拉裂的情况下会发生阀体渗漏。

处理技巧:对怀疑裂纹处磨光,用4%硝酸溶液浸蚀,如有裂纹就可显示出来;对裂纹处进行挖补处理。

阀杆弯曲当阀杆及与其配合的丝母螺纹损坏或阀杆头折断、阀杆弯曲时。

其原因可能是由于操作不当,开关用力过大,限位装置失灵,过力矩保护未动作;螺纹配合过松或过紧;操作次数过多、使用年限过久。

处理技巧:改进操作,不可用力过大;检查限位装置,检查过力矩保护装置;选择材料合适,装配公差符合要求;更换备品。

阀盖结合面漏阀盖结合面漏的原因可能是螺栓紧力不够或紧偏;垫片不符合要求或垫片损坏;结合面有缺陷。

处理技巧:重紧螺栓或使门盖法兰间隙一致;更换垫片;解体修研门盖密封面。

阀门内漏发生阀门内漏现象,其原因可能是:关闭不严;结合面损伤;阀芯与阀杆间隙过大,造成阀芯下垂或接触不好;密封材料不良或阀芯卡涩。

处理技巧:改进操作,重新开启或关闭;阀门解体,阀芯、阀座密封面重新研磨;调整阀芯与阀杆间隙或更换阀瓣;阀门解体,消除卡涩;重新更换或堆焊密封圈。

阀芯与阀杆脱离当阀芯与阀杆脱离时,容易造成开关失灵。

其原因包括修理不当;阀芯与阀杆结合处被腐蚀;开关用力过大,造成阀芯与阀杆结合处被损坏;阀芯止退垫片松脱、连接部位磨损。

处理技巧:检修时注意检查;更换耐腐蚀材质的门杆;操作是不可强力开关,或不可全开后继续开启阀门;检查更换损坏备品。

阀芯、阀座有裂纹阀芯、阀座有裂纹,其原因可能是结合面堆焊质量差;阀门两侧温差大。

处理技巧:对有裂纹处进行补焊,按规定进行热处理,车光、并研磨。

阀杆升降不灵或开关不动阀杆升降不灵或开关不动的情况下,其原因可能是冷态时关得太紧受热后胀死或全开后太紧;填料压得过紧;阀杆间隙太小而胀死;阀杆与丝母配合过紧,或配合丝扣损坏;填料压盖压偏;门杆弯曲;介质温度过高,润滑不良,阀杆严重锈蚀。

高压共轨泵出油阀座开裂失效分析

高压共轨泵出油阀座开裂失效分析
中 图 分类 号 : T K 4 2 3 . 8 文献标识码 : A 文 章编号 : 1 6 7 l 一 5 4 4 6 ( 2 0 1 6 ) 0 4~ 0 0 1 6— 0 4
Fr a c t u r e Fa i l u r e Ana l y s i s o n Ou t l e t Va l v e Se a t i n Hi g h Pr e s s u r e Co mmo n Ra i l Pum p
第 4期 ( 总第 1 6 4期 )
2 0 1 6年 1 1 月
现 代 车 用 动 力
M 0DERN VEH I CLE POW ER
N o . 4 ( s e r i a l N o . 1 6 4 )
NO V . 201 6
d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 6 7 1 — 5 4 4 6 . 2 0 1 6 . 0 4 . 0 0 4
高压 共轨 泵 出油 阀座 开 裂 失效 分 析
郑鑫 , 唐辉 , 张文 昌 , 盛亿妍
( 1 .中国一汽无锡油泵油 嘴研 究所 , 江苏 无锡 2 1 4 0 6 3 ; 2 .中国航 发控制系统研究所 , 江苏 无锡 2 1 4 0 6 3 )
摘要 : 对 某型高压共轨泵出油阀座开裂问题进行 了失效分析 和设 计改进 。通 过扫描 电镜 ( S E M)断 口分析 和有限元模 拟计算 相结合 , 明确了失 效机理。出油阀座下端面倒角附近区域在垫片反复接触作用 下承受较 大的循环接 触压应力 范围 , 引起局部 微动磨损 , 成为疲劳裂纹源 , 并在 周向循 环应力的作 用下扩展 、 开裂 。提 出了垫片扩孑 L 的改进 方案 , 通过 了 1 0 0 0 h耐 久性考 核试验 , 表明本文提出 的失效机理和设计改进具有实 际的: [ 程应 用价值 。 关键词 : 高压共轨泵 ; 出油阀座 ; 失效分忻 ; 有限元 ; 疲劳 ; 磨损

某轮主机高压油泵出油阀碎裂故障分析

某轮主机高压油泵出油阀碎裂故障分析

某轮主机高压油泵出油阀碎裂故障分析0 引言某轮主机型号WARTSILA 7RTA 84T-D,额定功率29 400 kW,高压油泵为阀控式高压油泵。

2015年修船时,所有高压油泵解体检查,出油阀、进阀、回阀全部换新。

2018年3月9日,船舶航行在马六甲海峡,主机第5缸突发排温低报警,然后主机SLOW DOWN,经停车抛锚后检查发现主机第5缸高压油泵咬死,拆检高压油泵后确定是出油阀碎裂引起的柱塞偶件咬死,高压油泵本体被敲坏,通过供应紧急备件后恢复正常。

时隔一年多后,2019年7月再次发生第1缸高压油泵出油阀碎裂。

2021年2月,广州分公司的一条姊妹船又发生第7缸高压油泵出油阀导套断裂。

连续多次出现相同的故障,这不是设备损伤的偶然性,其中还隐藏着可怕的必然性。

当时的故障分析报告认为:高压油泵出油阀,工作条件恶劣,受到强烈的脉动冲击,备件疲劳损伤,导致出油阀导套断裂。

作为后任的轮机长,吸取经验教训,认真翻阅以前的记录,我认为导致出油阀下部导套碎裂的原因既有备件本身的设计缺陷,也与我们的装配工艺有关。

1 故障分析1.1 高压油泵内部结构图1 高压油泵内部结构如图1所示,高压油泵出油阀B55803装在阀孔的最下部,带螺纹的压力导套B55821紧紧地压在出油阀阀座上,压力导套内部有弹簧B55837和出油阀限位销B55835,限位销上面是阀盖。

柱塞上行时,高压燃油从出油阀阀座下面的导套上的斜孔,克服出油阀弹簧的压力,通过出油阀,进入高压油管,然后进入喷油器。

1.2 出油阀导套碎裂分析(1)本船两次高压油泵出油阀导套碎裂都是发生在出油阀底座和导套结合处,导套断裂后受到撞击,被挤压成碎小颗粒,大的颗粒在柱塞头部,把高压油泵本体都敲坏了,小颗粒进入柱塞偶件之间,咬死柱塞偶件。

此类型的高压油泵是成组的,即一组有两个高压油泵,如果高压油泵本体坏了,代价会很大。

从阀座断裂面分析,导套工作环境恶劣,导套上面的油孔一直受到高压燃油的冲击,零件强度可能不够。

阀板断裂的原因分析

阀板断裂的原因分析

技术与市场技术应用2019年第26卷第12期阀板断裂的原因分析黄 林(重庆新泰机械有限责任公司,重庆402160)摘 要:主要针对某石油油井多功能四通侧出口在放喷过程中出现的阀板通孔处断裂,同时放喷时管线也会出现十分严重的振动现象。

利用化学成分分析、外观检测以及显微组织等方式进行分析。

通过这种方式实现对石油平板阀阀门断裂的主要原因的分析。

关键词:石油平板阀;阀门;脆性断裂;SEM;分析doi:10.3969/j.issn.1006-8554.2019.12.066 引言为了实现对井控类装备可靠性的总结以及评价,不断地实现对氮气钻进井控装备配套方案的进一步优化,逐渐实现对井控安全的保证,就要充分检测以及分析井口的相关装备。

要加强对检测过程中发现的平板阀阀门断裂现象的原因分析。

 宏观形貌断裂阀板的基本材料是1Cr13,其设计的基本原理就是利用热喷焊的方式,在阀门的机体上喷一层Ni60合金层。

经过分析之后可以发现,1#阀门敷焊合金层的阀板断口处有相对严重的冲蚀现象,并且通口的四周也存在着相对较多的径向裂纹,这些裂纹也是从通孔的内壁开始向外延伸的;2#在阀板断口的位置并未存在冲蚀现象,并且通孔的周边也伴随着相对较多的径向裂纹。

另一方面,这些裂纹是从通孔外壁逐渐向外蔓延的,并且还存在着十分严重的剥落现象[1]。

在对该石油油井阀板敷焊合金层数进行测量之后,得出了相对客观与实际的数据。

通过对这些数据进行分析与总结可以发现阀板敷焊合金层的实际厚度缺乏一定的均匀度,其中最厚之处是1.72cm,而最薄的地方是0.29cm。

 试验分析2.1 理化检验对阀板基样开展取样活动,同时依照专业的标准来使用专业的直读光谱仪检测阀板基体材料的化学成分。

根据实验的最终结果可以发现阀板基体材料的化学成分是与厂家的技术要求基本符合的。

根据规定标准,在断裂阀板的底部以及上半部分开展有关冲击或者是拉伸实验。

拉伸试验主要使用的是纵向棒状的试样,标距内的实际直径是6mm;冲击试验主要使用的是相对纵向冲击试样,它的尺寸一般是10mm×10mm×55mm。

阀门阀体裂纹原因与分析

阀门阀体裂纹原因与分析

阀门阀体裂纹原因与分析本文通过介绍阀门阀体的功能结构,分析裂纹原因,并提出阀门常见的故障与解决办法。

标签:阀体裂纹、阀门结构1、截止阀的功能与结构:截止阀的启闭件是塞形的阀瓣,密封上面是平面。

阀瓣沿阀座的中心直线运动。

阀杆的运动形式,旋转杆式可用于控制各种腐蚀性介质、液体、气体的流动。

由于该类阀门的阀杆开启或关闭行程相对较短,而且有非常可靠的切断功能,由于阀座通口的变化与阀瓣的行程成正比例关系,非常适合于对流量的调节、控制,属于强制密封式阀门,所以在阀门关闭时,必须向阀瓣施加压力,以强制密封面不泄露。

截止阀的介质流向就改阀瓣上方进入阀腔,这时在介质压力作用下,关阀门的力小,反之关阀门的力大,阀门是用来调节流量的装置,其流量的大小随阀门开度大小而增加或减小,主要是改变流通面积,在介质的作用下,这种形式的阀门也较严密。

截止阀作为一种极其重要的截断类阀门,其密封式通过对阀杆施加扭矩,调杆在轴向方向上阀瓣施加压力,是阀瓣密封面与阀座密封面紧密贴合,阻止介质沿密封面之间的缝隙泄漏。

支撑机构由阀体和阀盖组成,其中阀体起支撑和包容作用,左端为入口,右端为出口。

通过阀门控制闭合,在阀门关闭后,介质从阀门的某一端进入,阀门密封面能保持密封结构,阀体通过焊接相连,保障液体的流通与关闭,防止渗透。

2、阀门资料:制造单位:制冷设备厂产品型号J61F-40名称:截止阀通经:DN200 材质:LCB 公称压力:4.0 MPa 适用温度:-45~+150 ℃适用介质:R717 、R12 、R22 产品执行标准GB/T26478-20113缺陷位置:循环机至低压循环筒出口第二节焊接头处阀门阀体背弧面,打磨金属光泽,经磁粉探伤检测,宏观检查可见裂纹呈波纹线横向130mm代号:1#图TY19018和轴向90mm代号2#图TY18464发展位置阀门侧焊接头附近60mm处。

4形成原因分析:裂纹可分为热裂、冷裂和温裂三种,热裂和冷裂是在铸件凝固冷却过程中,由于铸件生产的收缩应力超过了当时铸件材料强度极限而形成的裂纹缺陷,热裂和冷裂与合金特性,冶炼因素,浇筑工艺和铸件结构等有关,而冷裂纹还与开箱时的铸件温度和碰撞有关。

电厂汽轮机高调阀座合金裂纹分析与处理

电厂汽轮机高调阀座合金裂纹分析与处理

电厂汽轮机高调阀座合金裂纹分析与处理摘要:本文主要对电厂汽轮机高调阀座合金裂纹的产生原因进行了深入的分析,并提出了有效的处理措施,以期为相关研究提供参考。

关键词:电厂汽轮机,高调阀座,合金裂纹1引言汽轮机是电厂中的重要设备之一,其运行稳定性和安全性直接影响到整个电厂的运行。

而高调阀座是汽轮机中的一个关键部件,其质量和使用寿命对汽轮机的运行有着至关重要的影响。

然而,高调阀座在使用过程中常常会出现合金裂纹,这给电厂的安全生产带来了极大的隐患。

因此,对高调阀座合金裂纹进行分析和处理显得尤为重要。

2高调阀座合金裂纹产生原因分析2.1材料缺陷高调阀座合金裂纹的产生与材料本身存在缺陷有关。

由于材料的成分不均匀、杂质含量超标、晶体结构不良等原因,导致材料的力学性能受到影响,从而容易产生裂纹。

此外,材料的热处理不当也会导致其强度和韧性不足,进而引发合金裂纹。

2.2结构设计不合理高调阀座的结构设计对其使用性能有着重要影响。

如果结构设计不合理,如局部应力集中、截面突变等,会导致高调阀座在使用过程中产生较大的变形和应力,从而引起合金裂纹。

2.3运行工况恶劣汽轮机运行过程中,高调阀座会受到循环应力的作用。

如果运行工况恶劣,如蒸汽参数波动大、频繁启停等,会导致高调阀座的疲劳损伤加剧,进而产生合金裂纹。

2.4维护不当定期维护是保证高调阀座正常运行的重要措施。

如果维护不当,如未及时更换磨损的零件、未按规定进行检修等,会导致高调阀座的工作状态下降,从而增加合金裂纹的产生概率。

3高调阀座合金裂纹处理措施3.1材料选择与质量控制为了降低高调阀座合金裂纹的产生,材料选择和质量控制是首要考虑因素。

首先,应该选用具有优良力学性能和抗疲劳性能的合金材料,这可以提高阀座的耐用性和可靠性。

其次,应该加强对材料的检验和试验,确保其符合相关标准要求。

材料的质量不仅影响阀座的性能,还对其安全性具有重要影响。

最后,应该加强对材料运输、储存和使用过程中的管理。

紧急卸荷阀阀座的失效分析与改进

紧急卸荷阀阀座的失效分析与改进

紧急卸荷阀阀座的失效分析与改进2in-105MPa紧急卸荷阀是油田固井、压裂作业的重要设备,它主要配备在压裂车、固井车、钻井泥浆泵等高压系统上。

当系统意外超压时,它会自动打开,立即释放系统的压力,以保证作业现场人员和设备的安全,在系统故障排除后,它又立即恢复到原态。

该产品是靠高精度钢球和不锈钢阀座进行硬密封,为了保证作业设备的正常工作,要求该产品在设定工作压力下要保证可靠密封,不允许有泄漏。

因此,阀座是决定该产品质量的最重要的零件。

1.阀座的失效情况10台压裂车组在建南新店2井酸化压裂过程中,紧急缷荷阀有5件完全失效。

拆开4件后发现,紧急缷荷阀阀座出现裂纹。

另外,返厂的6件紧急缷荷阀,拆开后发现,5件紧急缷荷阀阀座完全裂开。

阀座大多成三片对称开裂,如图1所示。

2. 阀座的断口形貌从断口形貌来看,大多数断口表面上没有疲劳裂纹,没有明显的塑性变形,断口平齐,成脆性开裂,裂纹的走向基本上与所受的应力相垂直,且具有强烈的方向性,如图2所示。

经分析,认为阀座失效是应力腐蚀所致开裂。

3. 原因分析阀座材料为30Cr13,系马氏体不锈钢,热处理后的硬度为50~55HRC,阀座内应力较大。

在作业过程中,阀座同时还承受着较大的预紧力。

在酸化压裂过程中,常用的酸化压裂液为盐酸或土酸,盐酸的含量最高可达28%。

当阀座与高压流体中盐酸或土酸接触时,盐酸中的Cl-破坏了不锈钢表面的钝化膜,在阀座表面腐蚀敏感部位形成微小坑陷,坑陷在酸液和内外应力的共同作用下产生微观裂纹。

当盐酸渗入裂缝尖端,氢离子在尖端析出,渗入裂纹前缘,使金属脆化。

裂纹在腐蚀和脆断以及应力的反复作用下迅速前进,最终腐蚀开裂,出现低于抗拉强度的脆性开裂现象。

不锈钢的应力腐蚀其隐蔽性和危害性远大于其他腐蚀,往往会造成重大的工程事故。

4. 防止应力腐蚀的方法(1)在加工制造过程中,采取必要的措施以减少残余应力。

( 2 )选择合适的阀座材料,在提高阀座心部韧性的同时,对阀座进行表面改性处理,使阀座表面生成一层非晶态耐蚀合金,从而提高阀座的耐蚀性能。

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212 热处理 状 态 ..
表 2 热处理状态
该 零 件 的热 处 理 方 式 为 渗 碳 淬 火 ,检 测 结 果 见表 2 。金 相组 织 和心部 组织 分别 见 图 1 、图 2 。 22 剖检 情 况 . 经 过 解 剖 检 查 发 现裂 纹 从 出 油 孔 往 回油 孔 方 向逐 渐扩 展 ,直 至 裂穿 ( 图 3 见 );出油 孔 与 回油

孔 与 回油孔 的粗 糙 度太 差 ( 图 4),未 满 足 图纸 见 要 求 ,出油孔 加工 产生 的毛 刺 和飞边 没有 清除 ( 见
图 5)。
素引起的零件应力集中 ,有效防止裂纹的产生。
关键词 :柴油机 ;出油阀座 ;裂纹 ;应力集 中
中图分类号 : T 4 8 K 2 文献标识码 :B 文章编 号 :10 —6 9 2 1 )0 0 0 44( 0 2 2—0 5 02—0 3
Anay i n m pr v m e t n Dic a g l eS a a ki g l ssa d I o e n so s h r eVa v e tCr c n
油孔 与 回油孔 的纵 向剖 面偏 回油孔 一侧 。
要 的精密偶件之一 ,其功能是在较高的交变脉冲油
压下工作 ,起到止回阀的作用,以保持高压油管 内 定的残余压力 ,它的性能决定了燃油喷射系统 的

残余压力的大小 ,确定了燃油在高压油管中压力开 始上 升 的时刻 ,进 而影 响到 喷油泵 的供 油正 时 和供 油量 。在 使用 过程 中 ,如果该 零件 失 效 ,将 会 引起
层深/ mm
E t 5 :0—1 h 501 . . 4
实测值 金相组织
5 8 3 2 E t 5:. h 501 2 金相组织见图 1 ,心部组织为 回火低碳 马 氏体组织 ( 见图 2);碳化物 1 级
孔相 交处 的 太 小 ,几 乎为 尖 角 ( 图 4);出油 见
改进 措施
21 1 化 学成分 ..
该零 件设计 材料 为 1CN3 ,其化学成分检 2ri A
测 见表 1 。
表 1 化 学 成 分 成 分 C% / C/ r % N/ i % S % i / M/ n% S% / P% ,
要求值
实测值
O1 . 0~01 .7
01 .3
喷油 泵失 去 功能 ,造成 柴油 机无 法工 作 。
2 检 查情 况
2 1原 材 料分 析 .
某 型柴 油 机 喷 油 泵 在 使 用 一 段 时 间 后 出现 大 量 内漏现 象 ,我们 对失 效 出油 阀偶 件 的失 效原 因进 行 了仔细 的分 析 ,并针 对分 析 的原 因提 出了相 应 的
PENG n Yo g. PEI — l Zi i
0 前 言
出油 阀偶 件 是 柴 油 机 燃 油 喷射 系统 中 三 对 重
1 失效 情 况
该 出 油 阀 偶 件 为 等 压 阀 ,为 了 找 到 漏 油 位 置 ,对偶 件采 取先 进行压 力试 验再 拆检 的方 式 。在 进 行 压 力 试 验 时 ,发 现 燃 油 从 螺 纹 处 冒 出 ,拆 检 后 ,发 现 出油 阀座 螺纹 处有 裂纹 ,裂 纹分 布在 沿 出
第 2期
2 1年 4 02 月
内燃 机
I tr a mb si nEn i e ne l n Co u t gn s o
No.2 Apr 2 2 . 01
摘要 :对某型柴油机 出油阀座裂纹原 因进行 了分 析 ,并针对这些原 因提 出了改进措施 ,应 避免尖角 、切 口、切 削刀痕等因
作 者 简 介 :彭 勇 ( 9 1 ) , 男 ,硕 士 ,主 要 从 事 内 17 一 燃 机 制 造 技 术 和 质 量 方 面 的工 作 。
收 稿 日期 :2 1 — 1 0 1 0—2 4
项目 要求值
表面硬度/ C HR 心部硬度/ R H C 5 0~6 2 3 ~3 0 6
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