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高壓泵機座斷裂怎麽辦?

2017-03-03 17:12:29      點擊:

邯鄲鋼鐵集團公司中板廠(簡稱邯鋼中板廠),在除鱗係統中投入運行的高壓泵(廠內設備編號)是臥式三柱塞高壓泵。泵體中有兩部分組成:即由機座、曲軸、連杆、十字頭等零件組成的動力部分和由泵體、柱塞、進液閥、排液閥、密封函等零件組成的液力部分。輸送介質為循環用水。表為高壓泵的技術參數。
斷裂發生
臥式高壓泵在起動運行後,突然發生了鑄鐵機座斷裂事故,柱塞在滑道中卡死,高壓泵中斷打壓。機座斷裂情況如圖! 所示。

高壓泵的主要技術參數

機座斷裂情況示意圖


原因分析
高壓泵的傳動軸在泵體內是三段偏心相位錯開120°的偏心曲軸,曲軸在同步電動機的帶動下作旋轉運動時,強製柱塞在滑道內作往複滑動,使濁環水被吸入和排出,供係統使用。因為泵的運動特點,其往複和旋轉部件質量引起的慣性力是內部平衡的,但是往複和旋轉部分質量的慣性力矩是沒有被平衡的周期性自由力,這個自由力就是作用在設備基礎上引起振動的幹擾力。圖為泵的受力分析示意圖。在圖是泵繞y軸在水平麵上產生的旋轉傾翻力矩(即擾力矩),Mx是泵繞x 軸在垂直麵上產生的旋轉傾翻的慣性力矩(即擾力矩)。

高壓泵受力分析示意圖


高壓泵基礎在周期性幹擾力作用下造成底角螺栓鬆動、二次灌漿層剝落、墊鐵竄動,這就引起泵的機座強迫振動,當產生共振時,機座發生破壞性斷裂。

焊接步驟
焊前準備:首先在距裂縫末端約5~6mm處鑽出止裂孔,防止裂紋擴展。鑽好孔後,在裂縫部位上用砂輪打磨出v型坡口,坡口角度在60~70°左右,間隙!1~2mm,坡口形式見圖3。然後用氣炬加熱焊接處,燒去表麵油汙使其中的雜質揮發掉,而後刷清燃燒後的殘留物。

焊補工藝:先用鑄308焊條打底作為過渡層,而後用直徑4mm 的結507焊條作為填充金屬進行間斷分段焊接, 焊條在焊前應焙烘1h。結507焊條用支流電反接極,焊接電流為180A左右,采用短弧操作,每焊一次焊縫長度為30~40mm同時要把握好焊件的溫度,焊好一層後,要在手摸上去不燙時再行焊第二層,防止焊件過熱而重新產生裂縫。每焊好一段立即用小錘迅速地輕輕敲擊焊縫周圍,使其應力擴散,達到結晶細化的目的,如果焊接過程中出現小裂縫及氣孔等缺陷時,應及時清除掉才能焊下一層。焊縫的焊接層次如圖/所示。在補焊至最上麵二三道焊縫時,決不可采用增加強度的焊接方法來結束焊縫,不可使焊縫表麵呈凸起形狀。避免焊縫與鑄鐵焊件開裂。要求焊縫既不能高也不要下陷,焊平為止。

坡口形式示意圖

焊接層次


焊後檢驗:對所焊部件按圖紙技術要求首先進行外觀檢驗,結果未發現任何焊接缺陷;用測量工具檢查焊縫的形狀和尺寸完全符合圖紙要求。最後用無損探傷辦法對焊縫進行內部檢測,結果顯示完全符合修複要求。

使用效果
高壓泵機座焊接修複後,已連續使用數月,經過再次的解體檢查在冷焊修複過的機座處未見異常,表明此焊接方法是可行的,值得進一步推廣。