摘 要:采用宏觀和微觀形貌分析、材料性能試驗(yàn)、金相檢驗(yàn)、螺栓載荷校核等方法對某摻稀泵 壓蓋螺栓斷裂原因進(jìn)行分析。結(jié)果表明:高周疲勞導(dǎo)致?lián)较”脡荷w螺栓斷裂,螺栓螺紋表面脫碳層 的厚度超標(biāo)、材料性能下降等對螺栓的疲勞斷裂具有促進(jìn)作用。
關(guān)鍵詞:螺栓;疲勞斷裂;載荷校核;高周疲勞
中圖分類號:U213.5+2;TG115.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B 文章編號:1001-4012(2022)04-0052-04
開采得到的超稠油需要經(jīng)過摻稀泵系統(tǒng)進(jìn)行稠 油降黏處理,之后才能繼續(xù)使用。在摻稀泵出入口 兩端均安裝了壓蓋,壓蓋通過環(huán)向分布的螺栓緊固 在泵體上。某摻稀泵在正常工作時(shí),環(huán)向分布的緊 固螺栓突然發(fā)生斷裂,從而造成壓蓋脫落,最終導(dǎo)致 混合 油 噴 出。 該 摻 稀 泵 為 工 頻 泵,入 口 壓 力 為 0.06MPa,運(yùn)行壓力(出口壓力)為15 MPa,泵速為 255min -1,泵口直徑為130mm。查看現(xiàn)場維修記 錄,發(fā)現(xiàn)斷裂螺栓距今已使用8a,雙頭螺柱型號為 AM27×80,性能等級為8.8級。
1 理化檢驗(yàn)
1.1 宏觀分析
壓蓋上的螺栓安裝位置照片如圖1所示,左起第 一泵口為失效位置,壓蓋上分布的6根螺栓均已斷 裂,斷裂位置均為螺紋處,該位置屬于應(yīng)力集中部 位。按照壓蓋上的位置,將螺栓按順時(shí)針方向依次 編號為1 # ~6 # 。失效螺栓斷口的宏觀形貌如圖2 所示,螺栓整體外觀均未發(fā)現(xiàn)明顯的外徑或長度方 向上的變形,5 # 螺栓斷口較平坦,6 # 螺栓斷口發(fā)現(xiàn) 了明顯的脆性斷裂特征,其他螺栓斷口整體光亮平 整,且存在多個(gè)裂紋源。經(jīng)過初步判斷,5 # 螺栓先 發(fā)生斷裂,6 # 螺栓最后發(fā)生斷裂。另外,在1 # 和6 # 螺栓螺桿上發(fā)現(xiàn)有二次裂紋(見圖3)。
