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一、MK体育在线注册,MK体育(中国)门故障概况
2022年3月3日,程控MK体育在线注册,MK体育(中国)(气动两位MK体育在线注册,MK体育(中国))执行开关过程MK体育在线注册,MK体育(中国)门打开不过量,现场检查MK体育在线注册,MK体育(中国)门动作正常,初步判断MK体育在线注册,MK体育(中国)杆与MK体育在线注册,MK体育(中国)芯之间脱落或裂断。随后经公司讨论研究决定切塔对该故障MK体育在线注册,MK体育(中国)进行拆检维修。
3月5日11时工艺交出,在各项技术措施、安全措施条件具备下由维保人员对该故障MK体育在线注册,MK体育(中国)进行下线。
二、MK体育在线注册,MK体育(中国)门故障现象
3月5日12时,MK体育在线注册,MK体育(中国)门下线拉回检修厂房,通过气源动作试验,气缸执行机构动作正常,MK体育在线注册,MK体育(中国)芯不动,随后进行拆解。
在拆解过程中发现故障点为MK体育在线注册,MK体育(中国)杆的二段连接处断裂,随后进行备件更换、气缸密封件维护等工作,于下午16时回装完成。
三、故障原因分析
1、概况
净化32PSA装置程控MK体育在线注册,MK体育(中国)共计85台,其中DN300规格20台,DN250规格21台,DN150规格1台,DN100规格11台,DN80规格22台,DN65规格10台。DN300程控MK体育在线注册,MK体育(中国)为原料气进口MK体育在线注册,MK体育(中国),DN250程控MK体育在线注册,MK体育(中国)为原料气出口MK体育在线注册,MK体育(中国)。
2、程控MK体育在线注册,MK体育(中国)往年故障现象
程控MK体育在线注册,MK体育(中国)自2018年开车截至目前程控MK体育在线注册,MK体育(中国)MK体育在线注册,MK体育(中国)杆故障情况:
3、程控MK体育在线注册,MK体育(中国)动作累计动作频次
4、原因分析
查看程控MK体育在线注册,MK体育(中国)MK体育在线注册,MK体育(中国)杆材质40Cr合金钢超声疲劳S-N寿命曲线
从40Cr钢超声波疲劳S-N曲线看,在105周次~1010周次范围内,S-N曲线显示40Cr钢疲劳寿命下降趋势明显加快,随着循环应力周次的增加,其承载强度承下降趋势,在这个过程中就会存在出现疲劳断口的可能,在MK体育在线注册,MK体育(中国)杆表面或近表面材料缺陷处就会形成疲劳源产生疲劳裂纹,循环应力周次增加,疲劳裂纹扩展,直至瞬时裂断。
通过40Cr合金钢超声疲劳S-N寿命曲线与超声疲劳断口SEM像对比黔希化工PSA装置程控MK体育在线注册,MK体育(中国)动作频次及相关MK体育在线注册,MK体育(中国)杆断裂动作频次周期,MK体育在线注册,MK体育(中国)杆发生断裂现象及裂纹断口实物图是与曲线图及SEM像图相吻合的。
因MK体育在线注册,MK体育(中国)杆制作工艺为棒材加工,在加工过程中会存在缺陷,再就是MK体育在线注册,MK体育(中国)杆构件外形突变处(圆角、切口、沟槽)或表面切痕或者材料内部不均匀性及其缺陷部位,也会由于较大的应力集中,在应力集中场附近长期承载负荷,应力的强度是随着MK体育在线注册,MK体育(中国)门动作过程克服MK体育在线注册,MK体育(中国)体、MK体育在线注册,MK体育(中国)芯、气缸活塞等一系列不平衡力而持续变化的,随着形成疲劳源产生疲劳裂纹,循环应力周次增加,疲劳裂纹扩展,直至瞬时裂断。
5、原因分析总结
通过以上总结我们发现,造成MK体育在线注册,MK体育(中国)杆断裂的原因有以下几个方面
(1)40Cr合金钢材质特性疲劳寿命原因;
(2)MK体育在线注册,MK体育(中国)杆构件外形突变处应力集中,且应力场存在较强交变负荷;
(3)MK体育在线注册,MK体育(中国)杆构件存在不均匀性缺陷加速了疲劳裂纹的形成;
(4)程控MK体育在线注册,MK体育(中国)执行机构动力源气源压力过大,造成MK体育在线注册,MK体育(中国)杆应力场负荷周期性提高,进一步加速了疲劳裂纹的形成;
(5)PDN300/DN250规格大口径程控MK体育在线注册,MK体育(中国),因其体量较大,其开关动作过程中所承受的应力负荷要高于其它小口径程控MK体育在线注册,MK体育(中国),MK体育在线注册,MK体育(中国)杆疲劳源产生时间要早于其它小口径程控MK体育在线注册,MK体育(中国);
(6)对于4台用于均压的程控MK体育在线注册,MK体育(中国),目前已运行频次高达约170余万周次,此类程控MK体育在线注册,MK体育(中国)同样其MK体育在线注册,MK体育(中国)杆疲劳源产生时间要早于其它程控MK体育在线注册,MK体育(中国)。
四、预防及技改措施
针对以上分析原因暂定技改方案如下:
1、通过试验法逐步下调气源压力,在满足工艺生产情况下由当前的0.76MPa逐步下调至0.5MPa,减缓MK体育在线注册,MK体育(中国)门开、关行程动作冲击力;
2、程控MK体育在线注册,MK体育(中国)控制电磁MK体育在线注册,MK体育(中国)排气孔加装阻尼装置,进一步减缓MK体育在线注册,MK体育(中国)门开、关行程动作冲击力;
3、DN300/250等应力较大程控MK体育在线注册,MK体育(中国)MK体育在线注册,MK体育(中国)杆材质由40Cr合金钢升级为17-4PH沉淀硬化马氏体不锈钢,以更高的耐压强度、机械性能提高MK体育在线注册,MK体育(中国)杆疲劳寿命;
4、对4台动作频次超106的公用MK体育在线注册,MK体育(中国)(32KV-109A/B、32KV-110A/B)MK体育在线注册,MK体育(中国)杆及密封套件进行生命周期预防维护管理,利用大修更新MK体育在线注册,MK体育(中国)杆及密封套件。
5、对DN300/250大口径程控MK体育在线注册,MK体育(中国)MK体育在线注册,MK体育(中国)杆直径进行升级,通过改变应力场承受横截面积来均衡应力负荷的变化,这样就能提高程控MK体育在线注册,MK体育(中国)MK体育在线注册,MK体育(中国)杆疲劳寿命,以期达到延长MK体育在线注册,MK体育(中国)杆寿命的效果;
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