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联轴器螺栓断裂原因分析

2021-06-11 11:49:35

燃气轮机和压气机联轴器螺栓断裂原因分析

  被异物击伤根据现场初步检查情况,透平转子轮毂拉紧螺帽被转子上脱落的物体可能为平衡块等松动脱落打伤,从而导致此次事故停机根据目前所知的损坏程度,决定对燃气轮机和压气机进行解体检查。在对压气机排气缸解体后,发现压气机和燃气轮机联轴器螺栓中有1根全部断裂脱落,对联轴器和后端基体造成严重击伤,终确定此次停机的原因是由于压气机和燃气轮机联轴器螺栓断裂造成的,断裂螺栓位置2 2螺栓断裂的原因分析导致该燃气轮机和压气机联轴器螺栓断裂的原因是多方面的,应从以下几个方面逐排查并对螺栓断裂原因进行分析,运行环境机组是否在超温情况下运行如果机组过热导致联轴器螺栓的材质发生晶间裂纹,则轮间温度会远远高于当前的报警值,而在运行过程中并未发生轮间温度异常的情况,这点可通过金相分析深受验证,在断面的晶间扩张痕迹上并没有发现交变应力或者过载的典型特征3是用电脑编辑好的张片,箭头方向示断裂位置和同位置的电子显微镜下微观结构,说明了显微镜下晶间扩张的位置,没有标出箭头方向的片是说明与右下片同晶间扩张的位置没有发生不正常的工况变化,比如机组振动直较高而导致的交变应力,3在运行过程中也没有发现存在腐蚀性兀素 螺栓供货方面材料的脆化和微结构方面,晶粒结构符合人37似10级的晶粒标准,在裂纹起源处材料的硬度化学成分材料缺陷热处理和尺寸方面。从损坏的螺栓孔和未损坏的螺栓上取样,其化学成分在材质规范要求的范围内。材料的延展性能在427和649时符合规范要求,螺纹和螺栓的硬度也符合设计规范要求,在裂纹起源区没有发现压痕,没有发现损坏的螺纹。

  设计方面该联轴器螺栓采用了新设计,所有的关键数据均符合设计标准,在组装过程中,螺栓拉伸时的数据也符合设计标准要求和其他转子的螺栓相比,该联轴器螺栓的强度明显高于其他转子螺栓的强度24安装方面查阅组装时螺栓拉长量的记录发现,拉长量符合技术规范要求在螺栓拆下时,测量了除受损螺栓以外的拉长量,这些螺栓的拉长量均小于典型的组装要求在安装过程中,没有使用对螺栓有腐蚀性的8材料,该螺拴为次性产品,只要在机组上使用过,在回装时就需要使用新的螺栓,通过组装记录的追踪检查,可确认该螺栓为全新的螺栓联轴器连接法兰处的槽口螺栓孔及结合面的法兰处的尺寸也符合规范要求,断面的宏观情况如化,因此,笔者推断通过划痕处渗透聚集的镉元素使局部金属脆化,终导致螺栓在运行时速度适宜失效而断裂3结论从以上分析可以看出,福兀素是导致金属脆化常偏高,因此,笔者推断是在安装或运输过程中在螺栓面形成了轻微的划痕,镉元素在该划痕处聚集,造成该区域金属脆化,终导致了裂纹的扩展。

  由于联轴器螺栓断裂会造成设备严重的损害,带来巨大的经济损失,因此,在螺栓的安装和运输过程中加强管理,避免运输过程的碰撞和安装过程中的意外损伤,拒绝类似事件再次发生,保护设备的安然运行微的污脏痕迹。在螺栓安装过程中,通常会在螺栓螺纹处涂层含镉的材料以防止螺纹锁死,因此,在螺栓肩部螺纹和裂纹面发现含有26的镉元素,同时在非裂纹区域的螺栓和其他螺栓上也发现富镉区域。镉元素在高温条件下会导致金属脆化,运行中因振动过大导致裂纹扩展而终断裂。


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