Останнім часом у промисловості часто виникає проблема руйнування з’єднання маховичка клапана, яка привертає широку увагу. Ця проблема не тільки впливає на ефективність виробництва, але й може становити загрозу безпеці обладнання та особистій безпеці операторів. У цій статті детально досліджуються причини та наслідки руйнування з’єднання маховичка клапана, а також представлені поточні контрзаходи та відповідні статистичні дані в галузі.
Зміст
1. Огляд розриву з'єднання маховичка
1. Огляд розриву з'єднання маховичка
Як ключовий компонент для роботи клапанів, надійність з’єднувальних частин маховика клапана має життєво важливе значення. У реальному виробництві руйнування з’єднувальної частини маховичка проявляється у вигляді тріщин або навіть повного від’єднання з’єднувального вала, з’єднувачів та інших частин між маховиком і клапаном, що призводить до того, що маховичок не може нормально передавати робочу силу, а клапан не може відкриватися або закриватися належним чином. Під час щоденного технічного обслуговування поворотних затворів бурова команда Chengjiao виявила, що понад 90% поворотних затворівмаховики клапанівбули пошкоджені, деформовані або зламані під час процесу розбирання та транспортування через неналежний захист і недостатню міцність матеріалу, що робить дисковий затвор неможливим для ремонту та збільшує інвестиції в матеріали. Ці дані інтуїтивно відображають серйозність проблеми руйнування частини з’єднання маховичка.
●Матеріальні проблеми
1. Недостатня міцність: деякі виробники маховичків використовують матеріали з меншою міцністю, щоб зменшити витрати. Наприклад, у деяких невеликих клапанах з’єднувальні частини маховичка виготовлені зі звичайної вуглецевої сталі, а відповідна легована сталь не вибирається відповідно до фактичних умов роботи. Коли клапан працює в суворих умовах, таких як високий тиск і високий крутний момент, з’єднувальні частини, виготовлені зі звичайної вуглецевої сталі, не витримують величезних навантажень і схильні до поломки. За неповною статистикою випадки поломки деталей з'єднання маховичка через недостатню міцність матеріалу становлять близько 30%.
2. Низька стійкість до корозії: у таких галузях промисловості, як хімічна та морська, середовище, в якому розташовані клапани, часто є висококорозійним. Якщо матеріал з’єднувальної частини маховичка має низьку корозійну стійкість і протягом тривалого часу піддається корозії корозійним середовищем, структура матеріалу поступово руйнується, міцність знижується, і врешті-решт спричинить поломку. Наприклад, на прибережному хімічному підприємстві через ерозію морської води з’єднувальні частини маховичка, які не використовували стійкі до корозії-матеріали, зазнали серйозної корозії та тріщин після півроку використання. Такі випадки руйнування, спричинені проблемами стійкості до корозії, становлять близько 25% від загальної кількості випадків.
● Дефекти конструкції
1. Нерозумна конструкція: якщо конструкція з’єднання маховичка є необґрунтованою, це призведе до серйозної концентрації напруги. Наприклад, радіус переходу між з’єднувальним валом і маховиком занадто малий, або конструкція форми з’єднувальної частини не відповідає принципам механіки, так що під час роботи маховичка локальна область з’єднувальної частини піддається надмірному навантаженню, що значно перевищує допустиме напруження матеріалу, що спричиняє руйнування. Відповідні дослідження показують, що проблема руйнування з’єднувальної частини маховичка, викликана необґрунтованою конструкцією конструкції, становить близько 20% від загальної кількості проблем.
2. Невідповідність розміру: невідповідність розміру з’єднання між штурвалом і корпусом клапана також є важливим фактором. Якщо розмір з’єднувальної частини завеликий або замалий, під час монтажу та використання виникне додаткове напруження або ослаблення. Коли маховик піддається великій робочій силі, ці додаткові напруги посилять пошкодження з’єднувальної частини та зрештою призведуть до руйнування. Наприклад, у процесі ремонту старого обладнання через вибір маховичків невідповідних розмірів часто ламаються з’єднувальні деталі. Таких переломів через невідповідність розмірів близько 15%.
●Неправильний монтаж і використання
1. Не-нестандартний процес встановлення: якщо під час процесу встановлення клапана монтажник не встановлює маховичок відповідно до правильного процесу встановлення, наприклад момент затягування з’єднувача завеликий або замалий, а з’єднувальний вал неправильно вирівняний, це матиме негативний вплив на продуктивність з’єднання маховичка. Надмірний момент затягування може спричинити деформацію або навіть тріщини в з’єднувальній частині, тоді як занадто малий момент затягування може легко послабити з’єднувач, викликаючи тремтіння та удари під час роботи маховичка, прискорюючи пошкодження з’єднувальної частини. Згідно зі статистичними даними, близько 10% випадків поломки з’єднувальної частини маховичка викликані не-стандартним процесом встановлення.
2. Порушення роботи: під час повсякденної роботи, якщо оператор використовує занадто багато сили, працює надто часто або примусово керує маховичком, коли клапан застряг, з’єднувальна частина маховичка буде піддаватися надмірному крутному моменту та удару. За таких важких умов експлуатації протягом тривалого часу матеріал з’єднувальної частини буде поступово втомлюватися і з часом ламатися. Наприклад, у виробничому цеху на заводі через те, що оператор часто й енергійно керував маховичком, щоб прискорити хід виробництва, з’єднувальна частина маховичка зламалася за короткий час. Таких переломів, викликаних експлуатаційними порушеннями, близько 20%.
●Втома і знос
1. Довготривала-повторна робота: у промисловому виробництві клапани зазвичай потрібно часто відкривати та закривати. З’єднувальна частина маховичка піддаватиметься змінному навантаженню під час тривалої-повторної роботи. З плином часу всередині матеріалу поступово з’являться дрібні тріщини. Ці тріщини продовжують розширюватися і зрештою призводять до руйнування з’єднувальної частини. Наприклад, на деяких автоматизованих виробничих лініях частота роботи клапанів надзвичайно висока, і проблема втомного руйнування з’єднувальної частини маховичка є особливо помітною. За відповідними даними, випадки втомного руйнування, спричинені тривалою-повторною операцією, становлять 35% від загальної кількості випадків.
2. Ефект зносу: з’єднувальна частина маховичка створює тертя з оточуючими частинами під час обертання. Якщо умови змащування погані або є частинки домішок, знос посилиться. Зношення не тільки призведе до зменшення розміру з’єднувальної частини та зниження міцності, але й призведе до появи ямок і подряпин на поверхні. Ці дефекти стануть джерелом концентрації напруг і прискорять руйнування з'єднувальної частини. На деяких гірничодобувних підприємствах через суворе робоче середовище, пил і забруднення з’єднувальна частина маховичка сильно зношена, і часто виникають проблеми з руйнуванням. Такі переломи, викликані зносом, становлять близько 20% від загальної кількості випадків.
1. Оптимізуйте дизайн
Вибір матеріалу. Основні виробники арматури почали приділяти більше уваги вибору матеріалу для з’єднувальних частин маховичка. Відповідно до різних робочих умов вибираються високо-міцні та корозійно-стійкі матеріали, такі як нержавіюча та легована сталь. При цьому якість матеріалів суворо контролюється, щоб показники ефективності матеріалів відповідали проектним вимогам. Наприклад, коли-відома компанія з виробництва клапанів виготовляла клапани для хімічної промисловості, вона використовувала спеціальну-корозійно-стійку леговану сталь для з’єднувальних частин маховичка. Після фактичного використання було підтверджено, що ймовірність нещасних випадків з переломами була ефективно знижена.
Структурне вдосконалення: шляхом оптимізації конструктивного дизайну з’єднувальних частин маховичка можна зменшити концентрацію напруги. Міцність і стабільність з’єднувальних частин можна підвищити, застосувавши розумні перехідні валики, додавши ребра підсилення тощо. Наприклад, деякі компанії розробили нову структуру з’єднання маховичка, змінивши традиційну одну вісь з’єднання на структуру багато-осьового з’єднання, розподіливши робочу силу, зменшивши силу окремої з’єднувальної частини, і таким чином підвищивши загальну надійність маховичка.
2. Посилити контроль якості
Виявлення виробничого процесу: у процесі виробництва клапанів впроваджено сучасне обладнання та технологію виявлення для точного визначення точності обробки та властивостей матеріалів з’єднувальних частин маховичка. Наприклад, технологія не-руйнівного тестування використовується для виявлення тріщин та інших дефектів у з’єднувальних частинах, а перевірка твердості виконується, щоб переконатися, що твердість матеріалів відповідає стандартам. У продаж на ринок може надходити тільки продукція, яка пройшла сувору перевірку.
Система відстеження якості: створіть повну систему відстеження якості для детального запису виробничої партії, постачальника сировини, параметрів виробничого процесу та іншої інформації про кожен клапан і його маховик. Якщо виникає така проблема з якістю, як пошкоджене з’єднання маховичка, можна швидко відстежити першопричину проблеми та вжити відповідних заходів для її покращення та відновлення.
3. Навчання та стандартизована експлуатація
Навчання операторів: компанія посилює навчання операторів, щоб ознайомити їх із правильними методами експлуатації та запобіжними заходами щодо клапанів. Зміст навчання включає контроль сили роботи маховичка, вимоги до робочої частоти та правильні методи поводження під час виникнення ненормальних ситуацій, таких як заклинювання клапана. Завдяки навчанню покращуються навички експлуатації та обізнаність операторів щодо техніки безпеки, а також зменшується проблема поломки з’єднувальних частин маховичка через неправильну експлуатацію.
Сформулюйте робочі специфікації: розробіть детальні робочі специфікації клапана та розмістіть їх на видному місці на місці експлуатації. Специфікації чітко визначають процес експлуатації, вимоги до технічного обслуговування та інший вміст штурвала, а також вимагають від операторів суворої відповідності до специфікацій. У той же час посиліть нагляд та перевірку місця експлуатації, щоб переконатися, що експлуатаційні специфікації ефективно реалізуються.
4. Регулярне технічне обслуговування та перевірка
Щоденне технічне обслуговування: компанія організовує спеціальний персонал, який виконує щоденне технічне обслуговування маховичка, регулярно перевіряє, чи з’єднувальні частини маховичка не закріплені, не зношені тощо, а також негайно очищає забруднення та пил у з’єднувальних деталях, щоб забезпечити хороше змащення. У разі виявлення проблем вчасно відремонтуйте або замініть їх.
Регулярна перевірка: розробіть план регулярних перевірок і проведіть комплексну перевірку з’єднувальних частин маховичка. Використовуйте передові технології виявлення, такі як ультразвукове тестування та стрес-тестування, щоб оцінити справність з’єднувальних частин. Завчасно вживайте профілактичних заходів на основі результатів тесту, щоб уникнути нещасних випадків з переломами. Наприклад, велика нафтохімічна компанія щоквартально проводить комплексну перевірку з’єднувальних деталей маховичка. Завдяки тривалому-огляду та технічному обслуговуванню частота нещасних випадків, пов’язаних із з’єднанням маховичка, була значно зменшена.
Аварія, пов’язана з переломом маховичка арматури електростанції
У системі паропроводу електростанції aРучне колесо зі спицямивикористовується для контролю потоку пари, раптово зламався під час роботи. За даними розслідування, з’єднувальна частина ручного штурвала виготовлена зі звичайної вуглецевої сталі, а висока температура та висока пара під високим тиском у паропроводі спричинили серйозну корозію, що призвело до значного зниження міцності матеріалу. У той же час оператор іноді використовує занадто багато сили під час роботи, що ще більше посилює пошкодження з'єднувальної частини і в кінцевому підсумку викликає перелом. Аварія призвела до збою в регулюванні потоку пари, що вплинуло на нормальне виробництво електроенергії електростанцією та спричинило певні економічні збитки. Після аварії електростанція повністю замінила маховик на високотемпературну та корозійно-стійку леговану сталь, а також посилила навчання та управління операторами.
Проблема руйнування маховика дросельного клапана хімічної компанії
Під час виробничого процесу на хімічній компанії деталі з’єднання маховичка кількох поворотних клапанів часто ламалися. Після аналізу основною причиною є те, що хімічне середовище, в якому знаходиться дросельна заслінка, є сильно корозійним, а матеріал з’єднувальної частини маховичка недостатньо стійкий до корозії. Крім того, під час відкриття та закриття дросельної заслінки з’єднувальна частина маховичка буде піддаватися великому крутному моменту. Оригінальна конструкція не може ефективно розподілити крутний момент, що призводить до значної концентрації напруги. У відповідь на цю проблему компанія співпрацювала з постачальником клапанів для переробки та вибору матеріалів для маховика поворотного клапана. Було використано спеціальний корозійно-стійкий-сплав, а структурну конструкцію з’єднувальної частини було оптимізовано, додано ребра підсилення та перехідні ребра. Після трансформації проблему руйнування частини з’єднання маховика поворотного клапана було ефективно вирішено.
З розвитком промислових технологій зростають вимоги до надійності та безпекиТвердий маховик клапаназбільшуються. У майбутньому галузь буде зосереджена на вивченні проблеми руйнування з’єднання маховичка та продовжуватиме оптимізувати дизайн, виробничий процес і управління технічним обслуговуванням. Очікується, що за допомогою нових матеріалів і нових технологій, таких як використання нових композитних матеріалів для створення з’єднувальних частин і використання технології інтелектуального моніторингу для попередження про ризики, можна значно знизити частоту переломів і забезпечити безпеку і стабільність промислового виробництва.
Злам з’єднувальних частин маховичка клапана є важливою проблемою в промисловій сфері. Аналізуючи причини, вживаючи контрзаходів і зміцнюючи галузеві обміни та співпрацю, ми впевнені, що зможемо поступово подолати труднощі та сприяти стабільному розвитку промисловості арматури.
