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压缩机叶轮断裂分析

O 一1上.-生J 月lJ舀 某化肥厂103一JHP透平压缩机高压缸内的转子,79年装机运行,80年g月鉴定,;主能完全达到要求,82年9月发生第一级叶轮断裂起火事故.为了弄清事故原因,我们进行了失效分析. 该机运行三年,其间大修三次,紧急停车六次,总共停机32次,有效运转时间17974小时,即有效运转二年.该机正常工作转速为10413转/分,功率15666kw,高压入口压力为6.2MPa,出口压力为14MP。,入口温度7.8℃,出口温度68℃.该机三年内的工作效率均达设计要求,工作正常. 解体高压缸时发现:①第一级叶轮严重损坏;②转轴及各级叶轮偏磨严重,⑧出口侧循环止口被剪断;④止推瓦变形、⑥轴密封磨损.⑧各级隔板内园严重磨损;①循环段隔板返转45。,⑧没异物撞击痕迹.西安交通大学学报第20卷 该机转子叶轮材料为SNCMS,相当我国的34C1’NiM。,铆钉为3OC1’NiMo8,p一卜轮和铆钉均调质处理,出厂时机械性能如表1...  (本文共8页) 阅读全文>>

大连理工大学
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离心压缩机叶轮断裂失效分析

叶轮是离心压缩机中最重要的旋转部件,高速旋转的叶轮若发生断裂则极易引起连锁的严重后果。本文重点研究离心压缩机叶轮叶片断裂失效分析方法,通过完整的失效分析揭示叶片断裂失效的机制与发生条件,为离心压缩机叶轮设计与优化、运行工况监测、故障诊断提供参考。主要研究内容包括:1、通过叶片表面和断口的宏观和微观检测得到了叶片的表面质量、断口位置、裂纹源位置、断口形貌和裂纹扩展情况。分析表明:断口均呈现高周疲劳断裂特征;裂纹起源于叶片前缘根部的缺陷损伤处。通过测量获得叶片初始缺陷尺寸,为进一步分析提供数据。2、基于裂纹疲劳扩展分析技术探索叶片缺陷疲劳扩展发生条件。将含缺陷叶片抽象为二维裂纹分析模型,初始缺陷定义为平面角裂纹;通过应力计算分析工作载荷的影响,提取裂纹面上的静/动应力并施加至简化模型;采用裂纹扩展分析技术模拟叶片裂纹疲劳扩展行为,讨论相关参数的影响。3、检测与计算结果对比研究表明:(1)该叶轮的失效形式为高周疲劳下的断裂失效,裂纹扩...  (本文共71页) 本文目录 | 阅读全文>>

《通用机械》2018年04期
通用机械

离心式压缩机叶轮开裂修复及原因分析

一、前言某炼厂煤柴油加氢裂化装置处理能力360万t/a,循环氢压缩机型号为BCL407/A,7级叶轮,直径为400m m,介质为H2,设计标准流量为488 000m3/h,设计压力为入口11MPa和出口13.9MPa,其作用是为反应系统循环氢提供动力,保证反应所需要的氢油比,带走反应热量,是煤柴油加氢裂化装置核心设备。二、离心机叶轮裂纹情况2014年12月6日12:00,煤柴油加氢裂化装置硫化进入360℃恒温阶段时,多支振动测点同时高高报警,循环氢压缩机轴振动高高联锁停机,振动联锁画面如图1所示。在线监测及故障诊断压缩机停机过程bode图反应强烈(见图2),从系统轴心轨迹、频谱图等各种数据图图1机组联锁停机振动趋势谱分析,表现出机组转子明显的碰磨现象,判断机组出现机械损伤。对机组进行拆检,二级叶轮贯穿性开裂,如图3所示。图3叶轮开裂三、叶轮紧急修复技术研究及实施1.修复方案的确定叶轮材质为FV520B—S2,是英国Firth-V...  (本文共5页) 阅读全文>>

重庆大学
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离心压缩机再制造叶轮服役寿命预测模型及数值仿真研究

机械装备再制造是再制造产业发展和循环经济建设的重点技术领域,为此,国家重点基础研究发展计划(973计划)专门设立了“机械装备再制造的基础科学问题”项目(2011CB013400),以离心式压缩机为典型对象,开展机械装备再制造的若干基础科学问题研究,为再制造技术攻关提供理论依据。其中再制造零件寿命预测涉及多个学科领域,已成为机械零件再制造的技术关键之一,迫切需要相关理论和方法的支持。本研究在973项目研究课题之一“再制造零部件的寿命预测与再制造产品服役安全验证”(2011CB013400-5)的资助下,开展了离心式压缩机再制造叶轮服役寿命预测模型及数值仿真研究,为再制造叶轮服役机理分析、服役安全性能评价提供理论和方法支持。首先,在断裂力学和损伤累积理论的基础上,结合再制造叶轮工艺修复结构特征和服役特征载荷,提出一种再制造叶轮零部件服役寿命预测模型。将材料或试件现有的寿命预测方法拓展到再制造后的离心压缩机叶轮上,建立起包含面向多失效...  (本文共125页) 本文目录 | 阅读全文>>

东北大学
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含裂纹超大型空分叶轮动力学分析

随着现代科学技术的不断进步以及满足工业化进程的发展要求,人们对各种工业气体的需求越来越大,对空分设备的设计制造提出了新的挑战。与国外相比,我国空分设备发展起步晚、制造规模小、产品耗能高,目前迫切需要对大型空分设备的工艺流程进行系统的分析,尤其是对空分设备关键零部件在不同工况运行条件下的负载变化规律进行深入的研究,从而进一步建立空分设备关键零部件疲劳寿命的预测方法。以某离心压缩机闭式叶轮为研究对象,对含裂纹叶轮的动力学特性及载荷波动进行了分析,并试图进一步建立空分设备关键零部件裂纹扩展寿命的预测方法,本文的主要工作内容如下:首先,根据多自由度局部非线性系统的特性,结合解析解法中的谐波平衡理论,对多自由度局部非线性系统进行降维,结合数值解法里的变分理论,采用复数形式的稳态响应表达式,推导了降阶后系统的求解方法并进行了验证;其次,对离心叶轮进行了理想状态下的静力分析,确定了最大等效应力位置及危险位置,进行了裂纹扩展分析,并初步估算了叶...  (本文共69页) 本文目录 | 阅读全文>>

山东大学
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离心压缩机叶轮应力腐蚀行为和机理的研究

离心式压缩机是一种以气体为工作介质的高速旋转叶轮机械,依靠叶轮高速旋转产生的离心力,使气体压力和速度都得到提高。依靠这一特性,离心式压缩机广泛应用于石油、化工、天然气输运、冶金、矿山等领域,是石油、化工等行业的关键设备。叶轮作为离心式压缩机的核心部件,工作环境具有高温、高压、高转速、工作介质种类繁多等特点,在其长期工作服役过程中,要承受离心载荷、工作介质的气动载荷、振动载荷、腐蚀介质的作用及颗粒杂质的冲击磨损,往往会产生各种损伤,如开裂、破断、减薄、变形等,这其中,应力和腐蚀环境共同导致的应力腐蚀破裂具有很强的隐蔽性和突然性,叶轮一旦发生应力腐蚀破裂,往往会导致重大安全事故的发生,因此,开展离心式压缩机叶轮应力腐蚀研究,掌握叶轮材料在实际服役环境中的应力腐蚀行为和机理,对于叶轮的设计和制造、保障企业安全生产和提高企业效益都有重要作用。本文依托国家重点基础研究发展计划(973计划)项目“再制造对象的多强场、跨尺度损伤行为与机理,可...  (本文共165页) 本文目录 | 阅读全文>>