La fatica o la fatica da corrosione è una forma comune di guasto nelle apparecchiature di produzione industriale e questo fenomeno è più evidente nell'industria petrolchimica. Quindi, come evitare il cedimento per fatica e corrosione della girante del compressore centrifugo? Recentemente, l'Hefei General Machinery Research Institute si è affidato al meccanismo di degrado dei componenti chiave del compressore e alle tecnologie chiave di estensione della durata nelle condizioni del progetto "973" per condurre uno studio approfondito sul problema della fatica da corrosione della girante, un componente chiave di compressori centrifughi nell'industria petrolchimica e ha chiarito il meccanismo di rottura per fatica da corrosione. , regole di occorrenza e sviluppo.
La fatica è un fenomeno in cui materiali o componenti si rompono improvvisamente sotto carico ciclico. Esempi di danni da fatica sono comuni nella vita quotidiana, come la forcella anteriore di una bicicletta che si rompe improvvisamente durante la guida, un piccone che si divide in due mentre si scava il terreno e un filo di acciaio che si rompe quando viene piegato a metà, ecc. Le persone hanno questa esperienza in vita quotidiana. Se scegli di piegare il filo d'acciaio a metà nel punto in cui è arrugginito (corroso), sarà più facile che si rompa. Si può vedere che il danno da corrosione favorirà il danno da fatica.
La stessa situazione accadrà nell’industria petrolchimica. L'Hefei General Machinery Research Institute ha scoperto attraverso un'indagine che molti incidenti dovuti a guasti dei compressori centrifughi nell'industria petrolchimica sono strettamente correlati alla fatica da corrosione, come la rottura delle giranti dei compressori d'aria nelle imprese petrolchimiche e la rottura delle giranti dei compressori a gas ricco nei dispositivi catalitici . Nell'attuale produzione delle imprese petrolchimiche, il problema della fatica da corrosione delle giranti è diventato una delle principali modalità di guasto che limita il funzionamento sicuro a lungo termine dei compressori centrifughi.
Perché la girante del compressore centrifugo è soggetta a fatica da corrosione? Il gruppo di ricerca sul meccanismo di deterioramento dei componenti chiave dei compressori e sulle principali tecnologie di estensione della durata nelle condizioni dell'Istituto generale di ricerca sui macchinari di Hefei ha spiegato che durante la rotazione ad alta velocità, la girante non solo sopporta carichi ciclici come la forza centrifuga a velocità variabile e il flusso d'aria forza di disturbo, ma ha anche effetti di corrosione. Il contatto diretto con il mezzo di processo permanente, gli effetti combinati del carico ciclico e della corrosione contribuiscono al cedimento per fatica della girante.
Il soggetto ha studiato il comportamento a fatica della girante in ambienti medi come aria, acqua nebulizzata, nebbia salina e idrogeno solforato a diverse temperature. Prendendo come esempio la fatica del materiale della girante in acciaio FV520B in un ambiente di nebbia salina, il processo di danneggiamento consiste nella formazione e crescita di cavità, crepe che iniziano dalle cavità e si espandono fino alla rottura. Nelle fasi iniziali del processo di corrosione e fatica, si generano facilmente buchi che crescono gradualmente nei punti in cui si trovano difetti microscopici sulla superficie del materiale o proprietà elettrochimiche irregolari causate dal danno da fatica. Quando la cavità raggiunge la dimensione critica per l'innesco della cricca, in questa posizione apparirà una crepa, che poi si espanderà gradualmente fino a rompersi. Il tempo richiesto per la formazione e la crescita di cavità, l'inizio e l'espansione delle cricche, ecc. è la durata della fatica da corrosione, che dipende dall'azione congiunta di temperatura di servizio, livello di stress, corrosione chimica e altri fattori.
Sulla base del chiarimento del meccanismo di rottura per fatica, delle regole di occorrenza e di sviluppo, attraverso un gran numero di analisi teoriche e test sperimentali e considerando in modo completo gli effetti congiunti del campo di stress, del campo della temperatura e del campo chimico, il gruppo di ricerca ha stabilito la fatica da corrosione previsione della durata della girante del compressore. metodo. Attualmente, questo metodo è stato applicato per tracciare gli incidenti dovuti a guasti di compressori di gas ricco, compressori di idrogeno circolante e giranti di compressori d'aria. Ad esempio, per il compressore d'aria della divisione olefine di un'impresa petrolchimica, i risultati della ricerca sulla fatica da corrosione sono stati utilizzati per analizzare la girante/pala. Sono state individuate le cause di guasto e frattura, sono stati individuati i principali fattori che influenzano il guasto e in- Sono stati avanzati suggerimenti sulla manutenzione del servizio per prevenire la formazione di corrosione per vaiolatura e prolungare la durata a fatica, fornendo una base scientifica per evitare il ripetersi di incidenti simili.
È stato riferito che i risultati della ricerca sono stati applicati anche nella progettazione di nuovi prodotti per compressori. Ad esempio, per il sistema di ricompressione meccanica del vapore per il trattamento delle acque reflue saline, nelle prime fasi di progettazione e produzione del compressore, è stata data piena considerazione alla possibile presenza di elevate concentrazioni di sale, nell'ambiente del vapore acqueo, attraverso l'analisi della resistenza alla corrosione e alla fatica della girante. e il miglioramento del design strutturale, l'affidabilità della durata del compressore è stata migliorata, ponendo una buona base per un servizio sicuro a lungo termine in futuro. In futuro, questo risultato sarà promosso anche nella rigenerazione in servizio dei compressori. Attraverso la valutazione dei danni alla girante e l'analisi della vita residua, la vita utile del compressore può essere ragionevolmente estesa garantendo al tempo stesso la sicurezza, raggiungendo così lo scopo dell'estensione della vita.
