凝聚釜搅拌轴断裂原因分析及对策
搅拌密封爆裂的原因
搅拌密封爆裂的原因:
搅拌密封爆裂的原因可能有以下几点:
1.搅拌器静环座与密封性腔彼此之间欠缺对应的精准定位预制构件,导致轴套与时静
环安装期内的同轴度关键有工作员的工作经验所决策,致使其安裝高效率遭受人为要素的同时危害。
2.石墨轴承与静环间隔相对性较小,半侧间隔为0.5mm,因此,在搅拌器轴摆动量比
较大及其静环座安裝前存有偏差等原因干扰下,静环与轴套中间的磨擦状况经常产生并造成其开裂,进一步致使搅拌器用机械密封毁坏状况的产生。
3.密封件本身质量不佳。
4.搅拌器的润滑油不合格。
5.搅拌器运行时间过长,使密封件磨损。
凝聚釜的主要故障分析及防范
5 2
高
桥
石
化
20 07年 8月
轴 承 的两端 面 , 日常使 用保 养 中 , 在 通过此 两处 的
凝 聚 釜 的主要 故 障 分析 及 防 范
凝聚 釜是顺 丁装 置 的 主要 设 备 , 生 产 中凝 在
聚釜能否 正常 工作 , 直接 关 系 到橡 胶 的质 量 和产 量, 在顺 丁橡 胶 生产 过 程 中有 着 很 大 的作 用 。凝
办法 。顺 丁装 置 凝 聚 釜均 采 用 双端 面 机 械 密封 , 该套机 械密封 采 用 外 加压 平 衡装 置 , 械 密 封 内 机
修过 程 中减速 机 的要求 。对滚 动轴 承 , 内外 圈 , 滚 动体 表 面应 无 腐蚀 , 坑痕 与斑 点 , 触 平滑 , 动 接 滚
无杂 音 。对 圆 柱 齿 轮 齿 面 不 得 有损 伤 , 合 , 胶 剥 落, 裂纹 等 缺 陷 。齿 轮 啮 合 的齿 顶 间 隙 为 0 2 .~
证 螺杆 的松 动 , 正常运 行 中常常 产生晃 动 , 在 而影
响正常 生产 , 另外 由 于焊 接件 的脱 焊 而影 响 中间
轴承 的正 常使 用 。 因此 , 对使 用 过 程 中 产生 故 障 的原 因进行 分析 制 定 一 整套 的解 决措 施 , 底 轴 对 承脱 落只要 在底 部加 装一个 约厚 为 2 rm 左 右的 0 a
mi 右 , 于 轴 径 为 1 0 m, 较 长 高 度 约 n左 由 5r a 轴
1 0 0 m, 细 长轴 , 刚 性 差 , 摆 大 , 此 在 7 0r 为 a 其 偏 因 釜 内安 装两轴 承 , 以保 证 密封 与釜 的同心 度 误差 尽量 的小 , 底 轴 承 在使 用 过 程 中发 生 脱 落 。在 原 安装轴 承 此 处 下 部 没 有 压 盖 来 阻止 底 轴 承 的 脱 落, 中间轴 承的脱 落 主要 是在 联 接 螺 杆处 无 法 保
聚乙烯装置聚合釜搅拌损坏原因分析及预防措施
聚乙烯装置聚合釜搅拌损坏原因分析及预防措施摘要:聚合釜搅拌损坏是聚乙烯装置运行过程中较为常见的问题,搅拌发生损坏将会对聚乙烯正常运行效益产生直接影响。
所以,相关部门必须对聚合釜搅拌发生损坏的原因有着较为全面的了解,能够及时采取有效的应对、预防措施,确保聚乙烯装置的较高工作效率。
基于此,文章对聚乙烯装置聚合釜搅拌损坏的原因进行了分析,进而对相关预防措施进行了有效探讨,希望能对广大同行有所助益。
关键词:聚乙烯装置;聚合釜搅拌损坏;原因;防范措施在化工行业当中聚乙烯装置聚合釜是较为常见的一项装置,通常是由聚合反应、催化剂配剂、分离干燥、产品包装、溶剂回收等单元构成。
现金该类装置操作成本逐步降低,单程转化效率也随之升高,物质损害率逐步下降,产品质量也在随之上升,当前成为了生产乙烯催化聚合的重要方式。
然而在聚乙烯装置运行过程中聚合釜搅拌发生损坏将会对聚乙烯装置运行的整体效益产生不良影响。
为确保装置的正常、高效运行,相关人员必须加强对损坏原因的全面剖析,进而采取有效的预防措施确保聚乙烯装置的正常运行,确保生产的高效、安全。
一、聚乙烯装置聚合釜搅拌损坏原因分析(一)老化聚乙烯装置聚合釜搅拌运行过程中,高温现象较为常见,会使得设备发生加速老化。
若是在高温运行状态下搅拌设备未能得到相应的降温处理,会使得搅拌发生快速老化、脱落。
此时,则需更换整个聚合釜搅拌部分。
聚合釜搅拌受到损坏通常会表现出开裂等问题,整体强度变小。
若是长时间运行下未能得到有效的降温处理,时间一长将会导致聚合釜搅拌发生损坏,影响整个装置的正常运行。
(二)变形在聚乙烯装置中,聚合釜搅拌是较为重要的组成部分,而其在实际运行过程中变形问题较为常见。
但是却未能引起工作人员的高度重视,甚至认为仅仅是无关紧要的密封变形。
而实际上变形问题缺失导致聚合釜搅拌发生损坏的主要原因之一。
若是变形问题未能在发生之初得到有效处理,再在聚乙烯装置运行的高温影响下,将会造成聚合釜搅拌损坏。
反应釜搅拌轴非正常情况发生断裂损坏原因分析
201理论研究1 前言 搅拌轴是搅拌反应釜中的核心部件,驱动电机的动力通过搅拌轴传导到搅拌叶片上,实现搅拌反应釜对物料进行搅拌、反应的功能。
然而在实际使用情况中发现,满足设计计算及校核的搅拌轴也会经常出现异常损坏的情况。
2 问题分析 我以工作中遇到的搅拌轴断裂的实例进行分析,具体如下: 我公司为某化工企业研制的20立方聚氨酯设备,需要通过搅拌器使釜体内部的气体达到有效的分散浓度,同时要使釜体催化剂能都达到有效悬浮,同时必须兼备混合反应的作用,其中最关键地是要达到气体的二次利用。
因此,我们选择了自吸式搅拌器的组合,搅拌轴采用单跨轴结构,底部支撑采用滑动轴套。
具体参数如表1所示,结构图如图1所示。
反应釜搅拌轴非正常情况发生断裂损坏原因分析王 丽,宋新军,吴 涵(威海化工机械有限公司,山东 威海 264200)摘 要:反应釜搅拌装置在设计时,需要对搅拌轴进行强度计算、扭转变形校核、临界转速校核,在这一系列的计算条件下,我们才能设计出一个满足要求的搅拌轴。
但是在实际使用中却发现,在满足设计计算的搅拌轴也会发生断裂的现象。
本文通过一些案例,对出现这种问题的搅拌轴进行分析,提出将来在设计中需要考虑的问题,从而避免这些问题的产生。
关键词:反应釜;搅拌轴;断裂;疲劳DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2018.02.176 此设备在使用半年后,出现搅拌轴断裂的现象。
在搅拌轴断裂后我们进行了仔细的分析,对搅拌轴的直径进行了强度校核计算,因为是自吸式搅拌器形式,采用在空心轴上开孔进行气液交互的结构。
我们在计算时,考虑了轴上开孔对轴强度削弱的问题,所以适当提高了安全系数所以,在理论计算上是满足设计要求并具有一定的强度裕度的。
但是在实际使用中出现搅拌轴连续断裂4台的情况。
后经过分析,我们发现搅拌轴断裂的部位正好在自吸式搅拌器处进气孔部位,如图2所示。
3 分析结论 通过计算与分析,我们排除掉轴的强度不足以及材料的问题。
搅拌器轴断裂的原因
搅拌器轴断裂的原因材料原因:搅拌器轴通常由钢材制成,但如果材料强度不够或者存在缺陷,轴就会容易发生断裂。
材料强度不足可能是因为制造过程中的合金配比不正确,或者使用了低质量的原材料。
此外,轴材料的硬度也需要适当,如果硬度过高或过低都会增加断裂风险。
设计原因:搅拌器轴的设计也是导致断裂的原因之一、如果轴的直径或长度未经充分计算,或者存在设计缺陷,比如过大的径向力或过大的扭矩,都可能导致轴的断裂。
此外,轴的结构应该有足够的强度和刚度,以承受工作负荷,如果设计不合理,轴就会容易发生断裂。
工艺原因:搅拌器轴的制造工艺也会影响轴的强度和断裂风险。
如果制造过程中的热处理、淬火或退火工艺不正确,轴就可能存在弱点或缺陷。
此外,焊接接头的质量也是一个关键因素。
如果焊接质量不合格或存在焊接缺陷,轴就容易发生断裂。
使用原因:另一个导致搅拌器轴断裂的原因是错误的使用和维护。
如果超负荷使用搅拌器或频繁地启停,轴就会受到过大的应力,容易断裂。
此外,如果没有进行定期的保养和维护,轴上的磨损、腐蚀或疲劳裂纹就会积累,最终导致断裂。
环境原因:环境条件也会对搅拌器轴的断裂产生影响。
例如,在高温、高湿或腐蚀性环境中,轴材料的性能可能会降低,增加了断裂的风险。
此外,振动或冲击负荷也会导致轴的疲劳断裂。
综上所述,搅拌器轴断裂的原因可以由材料原因、设计原因、工艺原因、使用原因和环境原因等多个因素所导致。
为了减少轴断裂的风险,需要在材料选择、设计、制造、使用和维护等方面严格控制,以确保轴的强度和可靠性。
搅拌轴失效分析1
12立方米耙式真空干燥机轴开裂分析1、基本情况图1中为失效搅拌轴拼图,该部件为一台12立方米耙式真空干燥机的搅拌主轴。
主轴驱动电动机功率为37Kw,主轴转速为7r/Min,设备内工作温度为130℃,该轴整体长度为7.4m。
中间段为长约6m,外径为220mm,壁厚为40mm(测量值)的S304不锈钢件,两端部分为实心锻件。
该公司此类型设备在使用过程中多次发生断裂,使用寿命在1~3年不等。
断裂主要发生在中间厚壁钢管上。
本次失效轴裂纹有12处,裂穿8处,裂穿处内壁可见介质渗出,在内表面形成白色凸起,见图2。
最严重裂纹距电机轴端面4.2m处,在从电机轴端面开始的第8和第9齿之间(每排共13齿)。
耙齿及轴上的白色物质为介质残留。
图1失效搅拌轴图2轴上部分裂纹及内壁渗出物2、断口分析裂纹特征:裂纹均垂直于轴线方向,平直无分叉,全部位于耙齿与轴的长方形焊缝的顶弧附近,见图3。
相邻两个疲劳裂纹的间距约为50mm,末端仅相距30mm左右,但仍连而不断,且未见明显塑性变形,说明轴所受应力水平并不高。
但随着疲劳裂纹的继续扩展,二者将汇合并出现大台阶。
结合内壁介质残留,发现部分裂纹仍未扩展至内壁表面。
图3裂纹与耙齿焊缝的位置特征打开部分裂纹进行清洗并观察,发现断口上均有明显的疲劳弧线。
搅拌轴的主断口如图4所示,通过对疲劳弧线、断裂放射线和疲劳台阶的观察,确定裂纹源位于轴的外表面,且具有多源性,同时说明裂纹源处存在较为严重的应力集中。
图5中断口上疲劳源区同样存在多条疲劳台阶,图6中断口上也存在明显台阶。
结合图3中疲劳源区轴表面观察,发现疲劳源均位于轴外表面上的耙齿与轴的长方形焊缝的顶弧外侧,具体见图7。
观察以上三处断口可知搅拌轴的失效中疲劳源的形成与耙齿焊缝处形成的应力集中有关。
图4搅拌轴主断口疲劳源位于轴外表面,向轴内侧扩展,疲劳源区可见多处疲劳台阶。
可见扩展区至少占轴截面的一半。
图4左下角的火焰切割痕迹是设备出现失效后,为方便从筒体内取出造成的破坏。
稳定土厂拌设备搅拌轴断裂及改进方案
稳定土厂拌设备搅拌轴断裂及改进方案一、概述稳定土厂拌设备拌合机是厂拌设备的关键部件,其有多种结构形式。
WQ/WD系列拌合机是一种大容量、双卧轴、强制式、无衬板拌合机,它是以搅拌叶片与搅拌缸之间的物料静止层为柔性耐磨层,取替了刚性的合金耐磨层,从而提高了拌合机的可靠性和使用经济性。
强制式无衬板拌合机,可实现高速搅拌,使物料(石子、砾石、石灰、粉煤灰、水泥和水等中间几种物料的混合料。
)在拌和过程中呈沸腾状相互渗透,均匀拌和。
这种新一代拌合机在去年和今年的销售及验证下,得到了用户的一致认可,但是用户在使用中也出现了一些问题,其中搅拌轴断裂给工厂造成了很大损失,造成用户停工、工期延长,给当地造成了一定的影响。
所以我们迫切需要解决搅拌轴断裂这一严重问题。
二、技术参数(以WQ/WD500为例)WQ/WD500拌合机是采用电机、减速机直接驱动,两根平行的搅拌轴轴身是采用Φ180的管材,材质为45号钢,在长度方向且两个相互垂直的平面上分别钻有数量不等的通孔。
搅拌臂是采用45号钢,热处理采用调质处理,搅拌臂穿过搅拌轴的通孔焊接在搅拌轴上,焊接方法是采用常用工艺焊接方法。
三、断裂原因及技术分析1、断裂原因(1)不合格的大石块进入搅拌锅中,由于大石块突然卡住搅拌臂,产生很大的破坏冲击力而使搅拌轴断裂;(2)由于45号钢含碳量在0.42~0.50%之间,当含碳量在0.5%时采用常用工艺焊接时,产生马氏体组织,容易出现裂纹。
另外,用普通方法焊接时,易产生气孔,搅拌轴又是在高湿度的腐蚀介质中长时间的工作,而高湿度的腐蚀介质对气孔、裂缝长期的腐蚀作用,最终导致搅拌轴达到疲劳极限而断裂。
2、技术分析由于骨料是经过配料机的隔栅把不合格的大石块过滤掉,只有粒径不大于60mm的骨料经集料皮带机送入搅拌锅中,在正常状况下是不会因骨料过大卡住搅拌臂而损坏搅拌轴的,这种使搅拌轴断裂的情况并不是很大。
所以这种情况的断裂并不是造成搅拌轴损坏的主要原因。
LJB2000拌合轴断裂分析
LJB2000拌合轴断裂分析摘要:通过对断裂的拌合轴的成分,组织,结构等方面进行试验分析,结果表明拌合轴断裂是由于装配的瑕疵,使拌合轴转动受阻,弯曲应力增加,而产生的旋转弯曲疲劳断裂。
关键词:45钢拌合轴旋转弯曲疲劳1情况介绍轴是机械传动的主要零件承受较大的冲击力,要求有较高的强度和足够的韧性。
拌合轴是我公司生产的LJB2000拌和机的主要构件,工作条件艰苦,承受较大的轴向负荷。
在施工现场发生了断裂。
断裂发生在远离马达的那根轴上,在密封套的边缘,φ100的根部,差不多在缸的内壁处。
拌合轴传动端被扭断,轴承座、轴承全部断裂。
断轴上的搅拌臂打弯一只,另一轴上的4根搅拌臂全都打弯。
技术要求:材料:45钢调质处理,硬度217~255 HB2 断裂检查1. 硬度测量对断轴进行了硬度测量,测量值为230--250HB。
2.化学成分检测C (﹪)S (﹪)Mn (﹪)Si (﹪)P (﹪)0.450.0200.620.270.0303.金相检测金相显微镜观察,断轴的金相组织为回火索氏体。
4.断口检查轴的断口呈灰色,断面垂直于轴向,断口直径为100mm, 存在大量的疲劳撕裂棱和疲劳贝壳线。
这些都是典型的疲劳断裂特征。
其上有一个比较粗糙的近圆形区域,这是最后的过载断裂区。
其偏离圆心,说明这是旋转弯曲疲劳断裂。
由于最后断裂区呈均匀细致的纤维状,说明此轴有良好的韧性(如图3)。
密封套:表面上有明显的损伤。
这些损伤呈圆周型,深度可达1~2mm,应该是与装配套筒发生较长时间非正常摩擦导致的(如图4)。
轴承内圈:可以看到内圈表面非常光滑,没有明显的划痕、损伤等,说明轴承的运行比较正常。
(如图1)。
轴承座:轴承座从上至下已断成两半,但基本没有材料损失,为垂直纵向断裂,说明轴承座受到了左右(水平)方向的应力(如图5a)。
由于轴承座是铸铁件,比较脆,断口平直。
断裂部位呈明显的脆性特征,说明轴承座的断裂极有可能是一次性过载的脆性断裂。
搅拌器轴断裂的原因
搅拌器轴断裂的原因1. 引言搅拌器是工业生产过程中常用的设备之一,用于混合和搅拌各种物料。
然而,有时候搅拌器的轴会发生断裂,造成设备损坏和生产停工。
本文将探讨搅拌器轴断裂的原因,并提出相应的解决方案。
2. 搅拌器轴断裂的主要原因2.1 材料强度不足搅拌器轴通常由金属材料制成,如钢铁、铝合金等。
如果材料强度不足,无法承受搅拌过程中的巨大力量和压力,就容易发生断裂。
这可能是由于材料选择不当、质量控制不严格或者使用了劣质材料所导致的。
2.2 设计缺陷搅拌器轴的设计也可能存在缺陷,如几何形状不合理、结构设计不均匀等。
这些设计缺陷会导致应力集中或者疲劳寿命降低,从而增加了轴断裂的风险。
2.3 过载工作搅拌器在生产过程中可能会遭受过载工作,即承受超过其设计负荷的力量。
长期的过载工作会导致轴的疲劳损伤,进而引发断裂。
2.4 操作不当操作人员在使用搅拌器时,如果没有按照正确的操作规程进行操作,也会增加轴断裂的风险。
忽视设备维护、频繁改变搅拌器转速或负荷、不及时修复设备故障等。
3. 预防和解决方案3.1 材料选择和质量控制为了避免材料强度不足导致轴断裂,应在设计阶段选择合适的材料,并确保材料质量符合要求。
对材料进行严格的质量控制和检测也是必要的。
3.2 设计优化在搅拌器轴的设计过程中,应考虑减小应力集中区域、增加结构均匀性、提高轴的强度和刚度等。
通过优化设计可以降低轴断裂的风险。
3.3 正常运行和维护搅拌器在运行过程中应按照规定的工作条件进行操作,避免过载工作和频繁改变转速或负荷。
定期进行设备维护和检修,及时修复设备故障,也是预防轴断裂的重要措施。
3.4 疲劳寿命评估通过对搅拌器轴的疲劳寿命进行评估,可以确定轴的使用寿命和更换周期。
根据评估结果,合理安排设备维护计划,及时更换老化的轴材料。
3.5 轴断裂事故处理如果不幸发生搅拌器轴断裂事故,应立即停机,并采取相应的紧急措施。
清理现场、检查其他部件是否受损、寻找断裂原因等。
阐述搅拌器桨叶断裂原因及解决策略
阐述搅拌器桨叶断裂原因及解决策略
1、设备概况
大庆石化顺丁橡胶装置是大庆石化120万吨/年乙烯改扩建工程的配套装置,其主要工艺为1、3丁二烯在催化剂的作用下进行溶液聚合从而形成橡胶胶液。
胶液采用水析发凝聚工艺,利用水蒸气蒸馏原理,胶液与热水混合后一起喷入凝聚釜,釜底通入1.0MPa蒸汽,使胶液中易挥发的溶剂油、丁二烯气化,橡胶凝聚成胶粒,从而达到未反应完全的丁二烯与橡胶分离。
凝聚釜搅拌器的作用是利用机械搅拌,使胶液呈滴状分散于热水中,在通过蒸汽加速滴状胶液中的丁二烯迅速气化,从而进入下一步工序。
凝聚釜搅拌器是一台含二层搅拌桨叶的搅拌器,桨叶形式为斜叶开启涡轮式,每层搅拌桨叶数量为3片,桨叶材质为06Cr18Ni10Ti。
2013年7月,该釜运行9000小时后,下层搅拌桨叶全部从螺栓连接处断裂。
2、搅拌器桨叶断裂原因分析
对搅拌桨叶断裂部位形貌观察,断裂部位为搅拌桨叶与桨叶座连接的螺栓孔处,与搅拌桨叶座外缘平齐,断口平面光滑,无明显弯曲变形。
对搅拌器桨叶断口进行观察,断口宏观上比较平齐光亮,微观上断口呈贝纹线形,且处于螺栓开孔处,因为断口无明显变形,且与搅拌桨叶受力的方向垂直,所以初步判断该桨叶断裂属于因疲劳造成的脆性断裂。
断裂的部位处于螺栓开孔处的应力集中部位。
3、对该搅拌桨叶强度校核
对该搅拌桨叶进行力学分析,这种斜叶开启涡轮式搅拌器运行时搅拌桨叶承受弯曲应力及扭转应力,该搅拌器对流体做功时的危险断面在搅拌桨叶的根部,即该桨叶断裂处。
所以,可以判断该搅拌桨断裂原因为因设计原因桨叶弯曲应力大于许用应力导致桨叶从根部疲劳断裂。
解析反应釜搅拌轴非正常情况发生断裂损坏原因
解析反应釜搅拌轴非正常情况发生断裂损坏原因作者:李宝林邹仁飞阮勇来源:《中国化工贸易·下旬刊》2019年第11期摘要:近年来,随着我国社会经济的蓬勃发展,我国化工机械设备制造业也迎来了快速发展的契机。
对于反应釜搅拌装置来说,是化工生产过程必不可少的设备之一。
关键词:化工机械设备;反应釜搅拌装置;非正常情况;断裂损坏在反应釜搅拌装置当中,搅拌轴为核心部件之一,主要负责对电机的动力进行驱动,然后经搅拌轴传导至搅拌叶片当中,使搅拌反应釜能够对化工生产的物料进行搅拌及反应。
但是,在实际应用过程中,发现反应釜搅拌轴会发生断裂损坏的问题,进而影响装置的正常使用及使用寿命[1]。
鉴于此,本课题围绕“反应釜搅拌轴非正常情况发生断裂损坏原因”进行分析研究具备一定的价值意义。
1 反应釜搅拌轴非正常情况发生断裂损坏情况分析以某化工企业为例,所使用的自吸式组合搅拌釜在使用过程中,反应釜搅拌轴出现非常正常情况下的断裂损坏问题;该自吸式组合搅拌釜的主要指标参数为:容积为20mm3,搅拌釜直径为Φ2400mm,搅拌器直径为Φ650mm,电机功率为55kW,搅拌轴转速为260r/m,搅拌轴轴径为Φ120mm。
值得注意的是,该反应釜搅拌装置中的搅拌轴是在使用6个月后发生断裂损坏问题。
针对搅拌轴断裂问题,维修专业技术人员针对其搅拌轴的直径进行强度校核计算,值得注意的是由于该装置为自吸式搅拌器,在气液交换方面,是通过在空心轴上开孔的方式实现。
通过深入分析,结果显示:搅拌轴断裂位置,即为自吸式搅拌器的进气孔位置。
2 断裂损坏原因分析针对上述提到的反应釜搅拌轴在非正常情况下所发生的断裂损坏问题,经维修专业技术人员的计算及分析,将两大原因排除之外:其一,掉轴强度不足问题;其二,材料质量问题。
进一步通过分析,表明搅拌轴断裂摘要的原因为“疲劳断裂”,其具体原因如下:由于搅拌轴上下端均安装了底部轴承,上轴承起到滚动的作用,下轴承则起到滑动摩擦的作用,属于简支梁结构;处于作业期间下,搅拌转速为260r/m,因设备搅拌轴偏长,搅拌轴上下轴度存在一些偏差,基于轴上安装自吸式搅拌器部位因存在通气孔,且这个部位偏薄,易形成集中应力。
混合浸取罐搅拌器轴的失效断裂原因分析
混 合浸 取 罐在 正 常工 作 的状 况下 ,搅拌 器 主轴 在 主轴 电机 端 的第 2 ~ 3 叶处断 裂 。经 检查 :桨 叶短 轴与主 轴焊 接处 纵 向断裂 ,断 口齐整 ,无扭 桨 ’ 曲变形 。焊 接 处的焊 缝 上 出现纵 向裂纹 ,呈 放射 状 向外 延伸 至 主材 。搅 拌 器轴 的主 材为 厚壁钢 管 ,两端 是实 心 圆钢 。搅 拌器 材质 均为 34 0 不锈 钢 。 2结合 搅拌 器的 工艺 结构和 工作 过程 主轴 断裂 口的表面 状况 以及 浸取 罐 内物料 的化学成 分 的分 析 ,主轴 的 断裂 有 以下几 方面 因素 的影 响: 21 料液 介质 内c 一的影 响 . l 造纸 法再 造烟 草薄 片是 运用 烟 叶再造 技术 将烟 草 生产 过程 中 的烟梗 、 烟 末 以及 部 分 碎烟 片 按 造 纸 原 理经 过 加 工 处 理 ,制 成 接 近 天然 烟 叶 的 薄 片 ,再用 于卷烟 生产 的一 种先进 的 生产工 艺 。 浸提 工艺 的过程 是 将烟 草烟 梗 、烟末 以及 碎烟 叶投 放 到混合 浸 取罐 里 与4  ̄8 ℃ 的温水 浸 泡 。并通 过搅 拌 器进 行均 匀 的搅 拌 , 以使物 料 能在温 5 5
混合浸 取 罐是造 纸 法再造 烟 草薄 片生 产 中的一 个重 要 的工艺 设备 。混 合浸 取罐 里 的搅 拌器 的结 构见 下 图 。固定 搅拌 器 桨 叶的短 轴 焊接 在搅 拌器 主轴 上 ,桨 叶与 短轴采 用 法兰 连 接 。搅拌 器 的桨 叶为 曲面 螺 带式 ,分 上下
两层 ,相互 间 隔1 0 ,均匀 分布在 搅拌 器轴 上 。 2。
由于304材料在焊接过程中会在焊接熔合线边缘产生贫铬使材料熔合线附近的晶格产生空隙结果就使晶界附近问题的提出的含铬量大为减少当晶界的铬的质量分数低到小于12时就形成所谓的混合浸取罐在正常工作的状况下搅拌器主轴在主轴电机端的第2在腐蚀介质作用下贫铬区就会失去耐腐蚀能力而产生晶3桨叶处断裂
生物氧化反应器搅拌轴断轴原因探析
使 不锈 钢套 管焊 缝处 容易 产生 点蚀 、 局部腐 蚀 。点蚀 范 围比较小 , 腐蚀 速 率 很 快 , 严 重 时造 成 不 锈 钢 管穿 孑 L 。另 外 , 在很 多情 况 下 点蚀 可 以引 发 晶 间腐 蚀 、 应
力腐蚀 的产 生 ¨ 。
2 ) 不锈 钢套 管 的微 生 物 电化 学 腐蚀 。在 不锈 钢
易出现热裂纹 、 晶间腐蚀 、 应力腐蚀开裂 、 焊接接头 的 脆化 等焊 接缺 陷 J 。 奥氏体不锈钢导热系数小 , 线膨胀 系数大 , 管与 管对 接 时焊缝 处会 产 生较 大 的焊 接 应 力 。 因此 焊 接 时焊 接 电流 过大 , 焊接 速度 过慢 不稳 , 焊 缝磷 、 硫 杂质
套 管 的微生 物腐 蚀 中起 作 用 的微 生 物包括 有铁 细菌 、 硫 酸盐 还 原 菌 、 硫 杆 菌 等 。在 不 锈 钢 套 管 材 料 的表 面, 由于 需 氧 菌 的新 陈代 谢 作 用 , 消耗氧气 , 在 生 物
膜下 , 产生 一个氧浓 差 电池, 此 外 铁 氧化 菌 和 锰 氧 化菌的生长活 动 , 在 金属表 面形成 局部沉 淀 , 沉 淀 的形 成 阻 碍 了氧 气 在 生 物 膜 中 的扩 散 , 使 生 物 膜 的 中心 部 分形 成 无 氧 环 境 , 适 合 硫 酸盐 还 原 菌 的 生 长 和繁 殖 , 在硫 酸盐还 原菌 、 铁 氧 化 菌 和 锰 氧 化 菌 的 共 同作用 下 , 点蚀 产 生 。微 生 物 电化 学反 应 过 程 见 表2 L 3 J 。
蚀, 具 体腐 蚀机理 如 下 。
焊 接 时 电
流 较大 、 焊速 较低 、 长 弧等 , 并且 焊接 后焊 缝处 未及 时 进行 热处 理 , 容易 形 成 贫 铬 区 。 由于 贫 铬 现 象 , 晶界
聚合釜搅拌损坏的原因与预防措施
聚合釜搅拌损坏的原因与预防措施摘要:在聚乙烯装置的聚合釜当中搅拌总是会遭到损坏,搅拌的损坏会直接影响到聚乙烯装置的工作效益,因此针对这种情况,相关管理部门应该尽快找到聚合釜搅拌损坏的原因,并且对症下药实施防范措施,只有这样才能有助于促进聚乙烯装置的工作效益.本文就对聚乙烯装置聚合釜搅拌损坏的原因展开分析,并提出一些预防的措施.关键词:聚乙烯装置;聚合釜搅拌损坏;原因;防范措施一、引言聚乙烯装置当中搅拌的损害严重影响着聚乙烯装置的整体工作效益,为了不耽误其运行,研究人员必须要找到造成其损坏的原因,然后再对其实施相应的预防措施,只有这样才能保证聚乙烯装置能够正常运行,从而发挥出自身的作用.二、聚乙烯装置聚合釜搅拌损坏的原因2.1老化聚乙烯装置的聚合釜搅拌在运行的过程中常常会出现高温的情况,这就使得搅拌设备变得老化了,如果在高温之后工作人员没有对搅拌设备进行降温处理,那么就很有可能会造成搅拌的老化,而在老化之后就会脱落,这个时候就需要将整个聚合釜搅拌的部分全部更换掉.聚合釜搅拌被损坏之后正常情况下会出现开裂的现象,并且强度也会有所降低,如果在长时间内没有得到降温处理,随着时间的增长就会使得聚合釜搅拌损坏,最终导致整个聚乙烯装置无法正常运行.2.2变形聚合釜搅拌是属于聚乙烯装置的一个重要组成部分,聚合釜搅拌设备在运行过程中常常会出现变形的情况,很多工作人员其实早就发现了变形这个现象,但是他们认为只是一个不起眼的密封变形,于是并没有放在心上.其实实际上,导致聚合釜搅拌损坏一个最主要的原因就是变形,假如出现了这种现象没有在第一时间得到处理,之后再加上聚乙烯装置在运行时候产生的高温就会导致聚合釜搅拌的损坏.2.3膨胀聚乙烯装置在运行较长时间之后就会产生膨胀的现象,这个现象也是导致聚合釜搅拌损坏的主要原因之一.聚合釜搅拌在发生膨胀之后就会产生膨胀变形的情况,如果工作人员已经发现膨胀导致了聚合釜搅拌变形的话,处理起来就会很麻烦,并且如果没有及时发现和维修,却在聚乙烯装置运行过程中发生了意外那么就会造成零件的掉落,这不仅会给企业带来非常严重的工作后果,甚至还会造成工作人员的伤亡.因此,针对这种情况管理部门必须制定出相关的政策,定期对聚乙烯装置进行检修,以防发生员工伤亡事件.2.4装配不当在聚乙烯装置运行之前,都会对其进行组装,在组装的时候会有很多零件和设备,如果一旦出现安装错误的情况就会导致聚乙烯装置上的聚合釜搅拌遭受到影响,最终使其损坏.很多员工在安装聚乙烯装置的时候往往会将两种不相匹配的零件安装在一起,及时地发现安装错了都还好,如果没有发现问题的存在之处,只是一个劲的盲目安装,在聚乙烯装置运行的时候可能就会发现装置无法启动.三、聚乙烯装置聚合釜搅拌损坏的预防措施在聚乙烯装置运行之前一定要认真地选购组装设备和零件,并且包括对于搅拌设备密封口密封圈的选择也要谨慎,尽量选择一些耐热性比较高的密封圈,这样可以在很大程度上减少由于耐热性弱而造成的聚合釜搅拌受热损坏.选择的密封圈最好是有生产许可证和出厂合格证明的,这样最起码能够在最大范围内保证能和卖家取得联系.另外,在聚乙烯装置运行完毕之后,应该立刻对其进行降温处理,以防出现受热过度导致聚合釜搅拌损坏的现象发生.在进行装配之前,应该对组装设备和组装零件的型号进行配对,能够配对成功的才能进行安装,如果配对不成功就应该停止安装.其次,相关部门可以多招聘一些专业知识强的人员进行装配,这样的话在安装的时候可以减少很大一部分的错误率,用这种方式来提升企业的工作效益.假如由于安装上面产生的错误,最终导致聚乙烯装置在运行的时候也产生了工作问题,那么给企业带来的损失是不堪设想的,因此,在安装之前要先检查一遍型号,在安装完成之后也要先进行试运行,如果在试运行的时候发现了问题的存在,那么要立刻停止运行,对聚乙烯装置再次进行检查,直到试运行没有发现任何问题,才能真正地投入工作当中.在聚乙烯装置运行之前,如果担心聚合釜搅拌会产生变形的问题,那么可以选择在聚合釜搅拌上面涂上一层黄油,这样可以有效地避免聚合釜搅拌产生变形,不管是正常变形还是膨胀变形这个方法都比较适用.聚合釜搅拌在遭受到损坏之后不能直接就找出原因,而是需要从聚乙烯装置的整体当中去观察,并且聚合釜搅拌在最开始产生問题的时候就不太容易被发现的,等到后期被工作人员发现问题的时候一般都是已经完全遭到了损坏,这个时候如果损坏过于严重的话是没有办法补修的,只有将聚合釜搅拌全部更换掉.如果遭到损坏的程度不大,是可以采用一些方法进行补修的,但是补修过的聚合釜搅拌可能会对聚乙烯装置的整体运行造成一定的影响,因此为了保证聚乙烯装置的正常运行,工作人员一定要定期对其进行检查,对于一些检查过程中发现的问题先记录下来,然后再从中去找原因,最终对其进行维修.四、结束语聚乙烯装置聚合釜搅拌损坏的原因有很多,比如老化、变形或者装配不当都是引起聚合釜搅拌遭受损坏的原因,只有对其进行仔细地检查才能发现问题所在之处,也只有工作人员在聚乙烯装置运行之前对其进行详细的试运行才能保证聚合釜搅拌在运行的过程中不会产生任何质量问题.以目前聚乙烯装置聚合釜搅拌在化工企业当中的应用可以看出其以后的发展趋势,现在聚乙烯装置已经得到了比较广泛的应用,如果按照这种趋势发展下去,相信在不久的将来,聚乙烯装置会逐渐推动着我国化工行业的发展.。
立式聚合搅拌釜轴封系统失效原因分析及对策
立式聚合搅拌釜轴封系统失效原因分析及对策作者:郝云波来源:《名城绘》2018年第05期摘要:本文主要对引起立式聚合釜的轴封泄漏的各种因素进行分析,其中对滑动轴承间隙因素进行了详细分析,并对如何提高轴封的稳定性提出建议。
关键词:密封;泄露;轴承红叶有机化工厂三套装置均是以间歇式本体法生产聚丙烯,其中聚合釜是间歇式聚丙烯生产的关键设备,其中R102/4从投用开始,一直存在轴封泄露问题,多次处理不见好转,最后解体填料箱,检查零部件尺寸进行故障诊断后,采取措施彻底的解决了轴封泄露问题。
1 聚合反应条件及聚合釜内部结构简图聚合反应条件和釜内结构图分别如下:2 轴封系统结构及填料密封机理2.1轴封系统结构聚合釜轴封系统由填料箱?注油系统和冷却系统三部分组成,其中填料箱分上?下和底填料箱,数量分别为4、3、4根,填料材质为芳纶,上下填料之间和下底填料志分别有滑动轴承支撑,起注油润滑并形成油膜密封作用(如图2)。
2.2填料密封机理填料装入填料腔以后,经压盖对它作轴向压缩,当轴与填料有相对运动时,由于填料的塑性,使它产生径向力,并与轴紧密接触。
与此同时,润滑油在接触面之间形成油膜。
由于接触状态并不是特别均匀的,接触部位便出现“边界润滑”状态,称为“轴承效应”;而未接触的凹部形成小油槽,有较厚的油膜,接触部位与非接触部位组成一道不规则的迷宫,起阻止液流泄漏的作用,称“迷宫效应”。
这就是填料密封的机理。
显然,良好的密封在于维持“轴承效应”和“迷宫效应”。
也就是说,要保持良好的润滑和适当的压紧,若润滑不良或压得过紧都会使油膜中断,造成填料与轴之间出现干摩擦,最后导致烧轴和出现严重磨损。
为此,需要经常对填料的压紧程度进行调整,补偿填料因体积变化所造成的压紧力松弛。
显然,这样经常挤压填料,最终将使浸渍剂枯竭,填料失去弹性,所以定期更换填料是必要的。
为了维持液膜和带走摩擦热,有意让填料处有少量泄漏也是必要的。
3轴封失效原因分析3.1釜体安装找正存在偏差聚合釜出厂螺带已安装完毕,轴和螺带已分别做过动平衡测量,在运输途中,为防止轴弯曲,内部采用刚性支架临时支撑。
凝聚釜搅拌轴断裂原因分析及对策
设备技术
石油化工设计
Petrochemical Design 2012 , 29 ( 3 ) 24 ~ 25
1 /4 πG0 n ) }
2. 1 2. 1. 1
强度校核 按扭矩和弯矩合成核算轴的强度 — —传 搅拌轴载荷见图 4 , 图中各符号为: M n —
( 3)
— —每个叶轮受流体作用 动装置的传递扭矩; M t ' — — —所有可能存在的轴向载 力的切向合力矩; F P — — —每个叶轮受流体作用力的径向合 荷合力; F Ru — — —由轴和叶轮组合质量偏心产生的离心 力; F e — — —所有轴向和径向合力弯矩。 全部载荷 力; M b — 共产生 3 部分应力, 即剪应力 τ t 、 拉 ( 压 ) 应力 σ P 和弯曲应力 σ b 。 剪应力和拉 ( 压 ) 应力波动变化 较小, 一般只在 ± 15% 数量级上变化, 而弯曲应力 的波动应力则是合成弯曲应力的主要成分
北京燕山石化股份有限公司橡胶一厂顺丁橡 胶装置投产于 1971 年, 现有 4 条生产线, 单线最 大生产能力为 40 kt / a, 其中凝聚装置采用双釜压 差式连续凝聚工艺
[1 ]
m。电机功率: 75 kW; 减速机输出轴转速: 115 r / min; 工作电流: 约 110 A。 断裂轴零件见图 2 。 搅拌桨 叶结构见图 3 。断裂处在下轴径 125 与 100 突 变处。
凝聚釜搅拌轴断裂原因分析及对策
张硕人,修志强,李建军
( 中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司,北京 102500 )
凝结水泵泵轴断裂原因分析
凝结水泵泵轴断裂原因分析摘要:针对某凝结水泵断轴事故,通过对凝结水泵的联轴器位置的强度与配合进行重新核算,并从工艺与装配角度分析泵轴断裂的原因。
分析得出,调整套筒联轴器配合间隙、优化与保证装配泵体与转子的对中性并改善轴加工工艺可以有效改善泵轴断裂情况。
关键词:凝结水泵;联轴器;泵轴;断裂引言新一轮的能源革命加快电力供给侧变革,低碳环保、节能增效与资源优化是电力企业的目标,这对设备稳定性提出了更高要求。
为了节能降耗大型火电厂普遍采用变频调速凝结水泵,根据机组负荷实时调节凝结水泵转速,从而节能增效。
凝结水泵运行中常见缺陷有:a、泵运行期间振动大,尤其在在临界转速区间内;b、泵筒体发生裂纹或者联接螺栓发生松动或断裂,造成泵结构破坏、振动突增等;c、轴系或联轴器发生故障等。
现本文主要就某凝结水泵联轴器位置断轴故障进行分析。
1 凝结水泵断轴故障某600MW超临界发电机组,其凝结水泵型号为10LDTN-6PJ,为六级筒式离心泵,泵的轴向推力由泵本体承受,首级叶轮为双吸叶轮,泵轴由上下两段组成,上、下轴之间由套筒联轴器连接。
凝结水泵满载轴功率1509.7kW,最大功率1863kW。
下轴含组件总重594kg。
泵轴材质为40Cr,扭转许用切应力为63~73MPa(其中定位键的许用切应力30MPa),抗拉强度686MPa,泵轴单位许可扭转角度小于0.5°/m。
筒型联轴器内径与泵轴外径配合为0.02mm的设计间隙配合,扭矩主要通过联轴器与泵轴间的定位键来传递。
故障发生时,凝结水泵运行时推力轴承温度上升达58℃,停泵检修发现首级叶轮的轴套、导轴承磨损严重,第二级叶轮壳轴承压盖螺栓部分脱落,上下轴套筒联轴器定位键磨损,套筒联轴器与上下轴的配合间隙为0.08mm,更换轴套、导轴承并修复定位键后回装。
凝结水泵正常运行一段时间后,电流突然从140A上升至190A,推力轴承温度从33℃上升到36℃,运行声音和振动未发现异常,停泵检修发现上轴联轴器处断裂,宏观观察断面发现存在疲劳裂纹扩展区,靠近泵轴外边缘,如图1所示。
一起高速搅拌轴断裂原因分析及改进方法
稍 低 于$两 个 面 都 比 光 滑 、 新鲜, 在#部 分 断 面 的 周 边 有 一 道痕迹, 应该是断裂以前就存在。断口没有较明显 的 塑 性 变 形和晶体滑移现象。产生滑移是受剪的必要条件, 分析断口, 可以确定, 轴发生断裂时没有受到过大的剪应力。
$(,
动力学分析
由于分散釜是以高速的冲击力将融态锂“ 打散” , 所以轴
%72!. )
支承: 上轴承 8.9%!! 下轴承 8.9%!9 断续开车:每班 开 车 起停频繁 时间 :"*9# 456 , 图! 磁力传动分散釜结构简图
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技 术 交 流
一起高速搅拌轴断裂原因分析及改进方法
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断口形状
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磁力传动器结构图
由于 轴 承 箱 与 釜 直 接 连 通 , 加 上 釜 内 部 分 轴 占 整 个 轴 故而轴为悬臂轴。转子高速运转, 对动平衡要求 长 的 " # $, 严格, 设备工作条件恶劣, 因而设备“ 工况” 很不理想, 故障 率 很 高。
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设备技术状况
结构简图如图 ! 所示。这种釜是航空航天部第 "!# 研究
工作条件: (: #)!*#)" +(,
-: #*.##/
介质: 白油、 熔融金 属 锂 电机功率: !$ 01 转速: . ### 2 3 456 材质:不锈钢 ( 轴为
所 和 岳 化 合 成 橡 胶 厂 于 $# 年 代 末 共 同 研 制 的 一 种 试 制 产 品, 工业上生产丁基锂过程中利用该设备来制备“ 锂砂” , 采 用了磁力传动, 如图 % 所示。 设备用途: 将金属锂棒置于釜内, 夹套内通热油加热的 方式使之熔融, 利用惰性气体保护, 在用白油作分散剂的环境 中, 熔融状的金属锂被高速旋转的搅拌打碎, 最终成为 &!# ! 的颗粒。 主要技术参数为: 设备名称: 分散釜 设备规格: %"# ’ 作者简介: , 男, 工程师, 从事技改工程和设备技术管理工作。 陈军( !>9? —) 向勇( , 男, 技师, 从事设备管理工作。 !"#$ —)
反应釜搅拌轴断裂原因
反应釜搅拌轴断裂原因
陈仙凤;徐泽勇;廖立;任绪凯;余焕伟;杜锡勇
【期刊名称】《理化检验:物理分册》
【年(卷),期】2022(58)8
【摘要】某反应釜的自吸式搅拌轴在运行过程中发生断裂,采用宏观观察、化学成分分析、剪应力校核、金相检验、扫描电镜分析、能谱分析及有限元模拟等方法对断裂原因进行研究。
结果表明:螺孔变形、角焊缝处材料敏化,以及结构上的应力集中是该搅拌轴发生疲劳断裂的主要原因。
【总页数】4页(P65-68)
【作者】陈仙凤;徐泽勇;廖立;任绪凯;余焕伟;杜锡勇
【作者单位】绍兴市特种设备检测院;绍兴市特种设备智能检测与评价重点实验室;浙江鸿盛化工有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TG115.5
【相关文献】
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5.一起高速搅拌轴断裂原因分析及改进方法
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凝结水泵轴断裂原因分析
(四)力学性能测试
对凝结水泵轴取样,依据GB/T228.1-2010《金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法》和GB/T229-2007《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》进行力学性能测试,试验结果见表2。可见泵轴的抗拉强度和下屈服强度不符合GB/T-3077-2015的技术要求。材料的力学性能与材料的显微组织直接相关,联系上文金相分析结果可知由于热处理工艺不当导致带状偏析和魏氏组织未能消除,使得力学性能未达到设计要求,尤其是键槽底部边缘位置在机组频繁启停过程中更容易产生疲劳源,造成泵轴最终的失效。
凝结水泵轴断裂原因分析
摘要:通过断口宏观及微观分析、化学成分分析、力学性能测试及金相检验等,对水泵轴断裂的原因进行了分析。结果表明:断裂泵轴存在魏氏组织、网状铁素体以及沿晶界分布的屈氏体等组织缺陷,材料的强度和韧性不足,使其在密封槽应力集中区产生裂纹;在交变应力的作用下,泵轴发生疲劳开裂;给水泵在运行时出现气蚀,也加速了泵轴的断裂。
疲劳断裂是损伤积累的结果,是与时间相关的破坏方式。燃机机组具有启停快、负荷响应快等特点,目前在电网中以调峰运行方式为主,启停比较频繁。启停过程中凝结水泵轴受到交变应力作用,超过泵轴的损伤容限,会促进泵轴失效的发生。
参考文献
[1]崔永明.水泵的工作原理和常见故障分析[J].农机使用与维修,2018(08):73.
关键词:泵轴;断裂;疲劳;带状偏析;魏氏组织;应力集中;交变应力
某燃机电厂402MW机组配有凝结水泵2台,一用一备,该机组于2008年5月投入运行,运行时间超过21000h,该水泵泵轴材料为35CrMo钢。在2015年12月17日,1号凝结水泵轴突然发生断裂,断裂时机组运行正常。解体检查1号凝结水泵,泵轴断裂部位发生在末级叶轮与导叶轮交界的键槽处,如图1所示。笔者通过一系列的检验对泵轴断裂原因进行了分析,以期避免类似事故的再次发生。
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石油化工设计
Petrochemical Design 2012 , 29 ( 3 ) 24 ~ 25
凝聚釜搅拌轴断裂原因分析及对策
张硕人,修志强,李建军
( 中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司,北京 102500 )
— —搅拌轴, 摘要: 主要针对凝聚釜搅拌系统中的关键部件 — 在较短的时间内, 在同一部位连续发生断 裂的原因进行详细的分析 。找出搅拌轴的断裂主要原因是因轴承磨损后, 调节拉杆损坏, 造成轴变形, 挠 度加大, 引起附加交变应力, 而产生疲劳破坏所致。 针对这一原因, 采取了变更中间轴承、 底轴承材质及 改进调节拉杆结构等措施, 以提高搅拌轴的运转时间和寿命 。 关键词: 搅拌轴 断裂 轴承 调节拉杆
第 29 卷
离合器在分开位置设置手动锁死措施。 机组开车 正常后, 将同步离合器锁死; 停机后, 现场确认机 组已停止后, 在将其松开, 投用盘车系统。5 ) 检查 防止泄漏。6 ) 修复损坏轴 压缩机总出口单向阀, 修复或重新定做半连轴器。 头, ( 6 ) 结论: 经过上述改进后压缩机突然停机未 出现反转事故。证明原因分析准确及采取的措施 是得当的。 3 3. 1 系统设置对离心泵的影响 154 - P5701 的损坏情况 154 - P5701 机架损坏、 轴承箱支腿损坏、 叶轮 锁母断裂、 明显变细、 泵轴和连轴器整体后移、 连 轴器受轴向力较大, 无法拆开; 松开电机地脚螺栓 后, 电机整体后移约 10 mm。 3. 2 154 - P5701 的基本情况 H = 制造 商: SULZER; 型 号: APP 61 - 600 , 22. 3 , N = 740 r / min, P = 330 kW 介质比重 = 1. 37 , ( Water) 。154 - P5701 泵设计流量 3396 m / h, 扬 程 22. 3 m, 介质为浓盐水, 操作温度 93 ℃ 。 入口 管道 DN650 , 自蒸发器盐水槽底部出口中心至泵 出口管道 DN600 送至蒸 入口法兰约 12 m 的直管, ( 上接第 25 页) 杆的断裂势必造成搅拌轴摆动幅度大, 造成轴变 挠度加大, 引起附加交变应力, 而产生疲劳破 形, 坏导致搅拌轴断裂。 3 对策 ( 1 ) 校 直 搅 拌 轴。 轴 的 直 线 度 允 差 0. 4 mm[4], 轴上装配面的同轴度允差按 GB1184 —80 《形状和 位 置 公 差 》 第 8 级 公 差 等 级 选 取 0. 05 mm。( 2 ) 调节拉杆结构调整。 调节拉 杆 前 端 加 强, 添加了附件。( 3 ) 轴承材质变更。 由于轴承的 磨损是轴承失效的主要问题, 而轴承在凝聚釜中 运转, 又要考虑耐腐蚀性能。 采用锡青铜
[ 1] 朱倜夫等. 合成橡胶工艺学[M] . 北 京: 中 国石化 出版社, 1992. [ 2] 刘鸿文. 材料力学[ M]. 北京: 高等教育出版社, 1993. [ 3] 王凯, . 北京: 机械工业出版社, 冯连芳. 混合设备设计[M] 2000. [ 4] 成大先. 机械设计手册[ M]. 北京: 化学工业出版社, 2000. [ 5] 中国机械工程学会第一机械工业部主编. 机修手册[M] .北 1976. 京: 机械工业出版社,
檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼
材料
制作中间轴承, 满足了耐腐蚀、 不易磨损的要求。 搅拌系统中安装改造后的零部件, 使用至今, 搅拌效果 良 好, 没 有 因 搅 拌 系 统 故 障 造 成 停 车。 ( 1 ) 本次改造在选定调节拉杆的型式及轴承材质
3 寸: 全容积为 60. 7 m , 釜内径 3 m, 釜体总高 9. 1
桨中间, 中间轴承下部, 下轴联轴器根部; 则考虑 从强度校核及搅拌辅助件结构分析原因 。
收稿日期: 2012 - 01 - 05 。 1994 年毕业于北京燕山石油化 作者简介: 张硕人, 男, 工学校化工机械专业, 工程师, 现从事设备管理工作。 联系电话: 010 - 69347632 ; E - mail: zhangshuoren. yssh @ sinopec. com
1 - 1 号凝聚釜; 2 - 正常操作液位; 3 - 2 号凝聚釜; 4 - 出料口; 5 - 断裂处; 6 - 中间轴承及调节拉杆; 7 - 档板; 8 - 底轴承及支架; 9 - 胶液入口
2
轴的断裂原因分析 由于搅拌轴断裂处在两 CBY - D ( 宽叶 ) 搅拌
顺丁装置有 4 条生产线, 每条生产线工况条 件和凝聚釜的结构完全相同。2004 年发生两次搅 拌轴断裂, 停车约 50 h。严重威胁正常生产。 1 搅拌轴基本情况 ( 1 ) 凝聚釜搅拌系统工艺参数: 凝聚釜总体尺
计算轴的强度时通常只考虑扭矩和弯矩的作 用, 搅拌轴传递的最大扭矩应大于叶轮产生的扭 不过轴的支承装置和密封装置所消耗的功率 矩, 较小, 计算中忽略不计, 于是可认为轴所传递的最 大扭矩就是各层叶轮扭矩和
[3 ]
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
。
· 28 ·
石油化工设计 与泵入口高差 30 m。 发器顶部, 3. 3 原因分析
[5 ] 3
( 1 ) 晃电停泵后, 因出口没有单向阀, 出口管 并在泵 道内 30 m 高的液体倒流回泵的入口罐内, 体及入口管道内往复振荡。 此部分力对叶轮轴向 推力是巨大的, 设置的平衡孔也无法平衡, 加上支 架本身的铸造缺陷, 致使支架损坏。 ( 2 ) 叶轮和轴依靠矩形螺纹连接, 承受所有扭 正常时锁母只起到防松作用, 受力不是很大, 矩, 当叶轮朝后撞击, 撞断机架, 同时由于反转, 和叶 叶轮和轴的螺距有一 轮防松螺母采用四氟垫片, 定间隙, 叶轮产生一定松动。 其撞击力由防松螺 母承担, 导致其拉伸断裂。 3. 4 改进的建议 ( 1 ) 进出口增加隔断阀、 出口增加单向阀。 按照目前的布置, 每次检修, 都需要将全系列 需要将大量的废水外排。 增加检修时间, 增 清空, 加了污水处理的负担。 增加单向阀同时可以防止 防止叶轮松动、 脱落, 造成更大事故。 泵的倒转, ( 2 ) 为防止叶轮和轴咬死无法拆卸, 建议在轴 的连轴器处设置一个外六方或者其他利于拆卸叶 轮的结构。 时有一定的局限性。在对搅拌轴最小轴径的校验 计算时, 因 3 支点计算复杂, 本文只做一些简化分 析。建议搅拌轴选用两支点结构, 可减少釜内零 部件和停车几率, 增加装置开工率。 ( 2 ) 搅拌轴轴 径的校核排除了其轴径设计问题。 搅拌系统辅助 件改造的结果表明: 中间轴承、 底轴承材质的变更 及调节拉杆结构的改善是一次成功的技术改造, 它不仅解决了搅拌轴断裂问题, 而且改造成本也 较低, 消除了其他隐患。 参考文献:
表1
C 项目 0. 19 实测结果 GB8732 —88 0. 16 ~ 0. 24 标准规定
搅拌轴( 2Cr13 ) 的化学成分
Si 0. 23 ≤0. 60 Mn 0. 33 ≤0. 60 P 0. 020 0. 030 S 0. 008
%
图1
双釜压差式凝聚示意
Cr 12. 81 12. 00 ~ 0. 030 14. 00
第 29 卷
张硕人等. 凝聚釜搅拌轴断裂原因分析及对策
· 25 ·
1 /3
d = 1 . 72 × ( M t e /[ ) 1 / 3 = 1. 74 × ( 7741. 83 /42 ) τ] = 97. 89 ( mm) 2. 1. 2 按扭转变形计算搅拌轴直径
( 1)
工程上以单位长度的比扭转角 γ 不得超过许 用比扭转 角[γ]作 为 扭 转 的 刚 度 条 件。 即: γ = ( Mt / G0 J p ) × 180 × 10 3 / π≤[ γ] 式中 — —轴扭转变形的扭转角, ( ° ) / m; γ— G0 — — —切变模量, 对于碳钢及合金钢 G = 7. 94 × 10 4 MPa; Jp — — —截面的极惯性矩, mm4 。
。
图4
搅拌轴载荷示意
使轴承炭化脱落, 脱落层厚度最大达 承与轴摩擦, 10 mm, 造成轴承与轴间隙过大, 搅拌轴变形, 挠度 加大, 引起附加交变应力, 而产生疲劳破坏导致搅 拌轴断裂。 ( 2 ) 调 节 拉 杆 断 裂。 当 轴 承 磨 损 后, 间隙大 , 摆动大 , 致使调节拉杆端部断裂 。 调节拉 ( 下转第 28 页)
4 将 Mt = 953000 P / n 和 J p = ( πd ) /32 代入式
( 2)
图3
搅拌器结构示意
( a) 、 ( b) 分别为第一、 第二层 CBY - D 浆; ( c) 第三层涡轮浆
( 2) , 整理后得按刚度计算所需的最小搅拌轴径 : ( 9552 × 10 3 P × 180 ) / 实心 轴 直 径 d = { [ ( nπ) ]/( [γ]πG0 /32 ) } 1 /4 = 1536. 6 { P /( [γ]
[2 ]
— —搅拌轴转数, 式中: n— 取 115 r / min; P— — —搅拌传递功率, 75 kW。 d = 1536. 6 { P /( [ 计算中选取[ γ] = 0. 7 , γ]
1 /4 = 153. 6 { 75 / ( 0. 7 × 7. 97 × 10 4 × πG0 n ) }
1 /4 πG0 n ) }
2. 1 2. 1. 1
强度校核 按扭矩和弯矩合成核算轴的强度 — —传 搅拌轴载荷见图 4 , 图中各符号为: M n —
( 3)
— —每个叶轮受流体作用 动装置的传递扭矩; M t ' — — —所有可能存在的轴向载 力的切向合力矩; F P — — —每个叶轮受流体作用力的径向合 荷合力; F Ru — — —由轴和叶轮组合质量偏心产生的离心 力; F e — — —所有轴向和径向合力弯矩。 全部载荷 力; M b — 共产生 3 部分应力, 即剪应力 τ t 、 拉 ( 压 ) 应力 σ P 和弯曲应力 σ b 。 剪应力和拉 ( 压 ) 应力波动变化 较小, 一般只在 ± 15% 数量级上变化, 而弯曲应力 的波动应力则是合成弯曲应力的主要成分