某电厂调节阀杆断裂事故分析

2013-07-06 张远 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司

  某电厂3根调节阀杆在运行过程中发生断裂,活塞杆的材料牌号为1Cr11MoV,由于活塞杆淬火冷却速度慢,调质后形成淬火冷却不足组织。阀杆的断口分析表明阀杆的断裂性质是疲劳断裂,阀杆端部及螺纹局部被氮化,在氮化组织中形成显微裂纹,增加了螺纹的脆性,导致螺纹在运行中出现局部剥落现象,形成偏载,进一步加剧了螺纹处的应力集中,最终导致阀杆疲劳断裂。

1、调节阀杆断裂的原始情况

  某热电厂的3根调理阀突发破裂,破裂地段长为1如图所示,按步骤编号规则为1#、2#和3#,调理阀杆的原料为1Cr11MoV。将破裂的阀杆从螺丝中取出来,做断口讲解和原料捡验讲解。

2、断口分析

2.1、大体上断口了解   调接阀断开的宏观角度形貌所示1(a)、图1(b)和图1(c)
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图1 转换阀断口经济形貌   图甲中,1#控制阀杆仅仅只有同一个纵横截面,断口呈浅橘色,边沿轮廓线呈深浅灰色,有清新的贝纹线。2#、3#控制阀杆有3~2个纵横截面,自定位功能销及外螺纹处裂缝,造成诸多纵横截面,2#断口呈浅橘色,边沿有社区域呈褐色,3#断口全部呈褐色,轮廓线探及海摊装玩法。3根控制阀纵横截面都跟控制阀杆斜面,不能明星的塑形压扁的疤痕,纵横截面已被情况严重被氧化和摩擦。 2.2、微观世界断口分析一下   因2#、3#调接阀断口受损比较特别严重,把1#调接阀断口置入电镜观测,微形貌就像文中2一样,断口源区受损更为比较特别严重,初始化区有突出的贝纹线,一致收敛于断口边边的英制螺纹处,见图2(a),断口初始化区大方面是解理损伤,见图2(b),断上边未有强度疲劳辉纹。
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图2 调理阀断口的打印机扫描电镜照片图片

3、材质分析

3.1、化学上化学物质分析一下   在1#、2#和3#设定阀上制样,測試了设定阀的催化组成,浅析导致如表1如下图所示。由表1得知,3根设定阀的催化组成都遵循规格B/HJ479-2006的要求。 表1设定阀的检查是否营养成分(的质量百分比例)测验结果显示 /%
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3.2、硬度标准具体分析   1#、2#和3#调控阀的坚硬程度值各分为为HB222、HB224和HB233,调控阀杆设定需求的抗拉抗弯强度等级分为490MPa,相较应的坚硬程度值暂行法律规定为HB217~248,3根调控阀的坚硬程度值都建站规范规范标准规范B/HJ479-2006的暂行法律规定。 3.3、金相分享   在1#、2#和3#调结阀杆的管螺纹处的纵剖面配制金相试品,做低倍进行常规检查,掺杂物进行常规检查然而为A1、B2、D1.5e。
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图3 调准阀金相阻止像片   主要在调控阀杆横截上备制金相样本,金相企业如图甲右图3(a)、(b)右图。在金相样本的角处考察到氮化层,氮化层深为0。25~0。38mm,在氮化层角处及的内部有很多的细小的显微刮痕,互调控阀杆的螺距处参与金属腐蚀,找到螺距处产品局部有氮化的迹象,且被氮化的螺距处大多数有螺距脱层突发,调控阀杆金相样本的金属材质晶粒度都为四级,金相企业为回火索氏体。

4、综合分析

  依据调准阀杆的来定制标准,阀杆上的市场手机分折销孔的地段应属于自阀杆跨中英制外螺牙间距的约四分之中处,1#调准阀杆上市场手机分折销孔的地段包含来定制标准,在市场手机分折销孔处未产生裂缝,2#和3#调准阀杆的市场手机分折销孔的地段都很近阀杆英制外螺牙上方的横截,不想包含来定制标准,在2#和3#调准阀杆的市场手机分折销孔都产生裂缝,会产生阀杆多个发现断开。阀杆的断口分折阐明阀杆的断开属性是疲惫断开,裂痕自英制外螺牙阐明萌芽,向內部扩大。来定制上标准阀杆氮化时对英制外螺牙上文区域内应做到卫生防范,以防止氮化,阀杆的质地捡验不可能结果阐明,阀杆跨中的大面積及英制外螺牙的部分区域有氮化层,阐明阀杆在氮化历程中无法对英制外螺牙实现能够的卫生防范,因为阀杆跨中及英制外螺牙部分区域被氮化,在氮化组织机构中型成显微裂痕,加大了英制外螺牙的韧脆,会产生英制外螺牙在执行中产生部分区域裂开想象,型成偏载,进那步诱发了英制外螺牙处的刚度汇聚,不可能会产生阀杆疲惫断开。

5、结语

  1#、2#和3#调节器阀杆的断开基本特征是强度强度断开,的材料都贴合B/HJ479-2006的法律规定。阀杆在做氮化正确处理时未对外螺孔实现更好预防,由于阀杆跨中及外螺孔局布被氮化,她是阀杆发生的强度强度断开的主要的其原因。   提案将会上下调整阀杆氮化时从严都按照设汁规定要求搞好保护,以避免英制螺纹被氮化。