主风机活塞杆断裂失效分析

rockston

5 [6 q" r& w5 o$ X6 Q3 T某公司催裂化装置配用的往复式主风机(型号L5.5280/2)作为离心式主风机的一个重要补充，除排气压力与往复式压缩机不同外，在结构及工作原理方面基本相同。该主风机为往复式双一级形式，于2003年9月投入使用。2005年12月，7#往复式主风机发生活塞杆断裂事故，造成该机组部分部件严重损坏，除活塞杆断裂外，其轴肩部分严重变形，缸头、活塞及活塞环完全报废，活塞杆局部发蓝，有过热迹象。此设备投入使用15个月，累计运行时间为6个月，在运行期间除更换过部分气阀外，运转状况良好。为此，有必要对此活塞杆断裂事故进行失效分析。

1　活塞杆结构简介

活塞杆设计结构见图1，材料为45钢，热处理状态为调质后局部高频淬火G50258，转速560r/min，投入运行后的运行条件和设计工况基本吻合。
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轴肩断裂位置和出现裂纹位置见图1。活塞杆的断裂位置为a75mm×16mm轴肩与a48mm连接的过渡圆角处(图2)，两条周向裂纹位于a75mm轴肩与a50mm连接的过渡圆角处，长度分别为40mm和10mm，最大深度6.5mm。断裂后的活塞杆产生撞击导致断口及轴肩处受挤压变形，见图3。由于过热引起轴肩右侧a50mm活塞杆局部(距轴肩30～110mm)发蓝。

2　失效分析

2.1　化学成分

在距断口约10mm、直径a48mm活塞杆部分取样做化学成分分析，结果见表1。