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PP反应釜搅拌轴断裂原因

点击次数:   更新时间:23/10/10 17:41:10     来源:jiuzhousj.cn关闭分    享:
  PP反应釜设备在石油、化工、食品、医药等行业中应用广泛,PP反应釜是化工生产中应用广泛的反应器之一。搅拌轴是反应釜中的核心部件,其在使用中经常发生断裂,不仅会造成经济损失,还会导致安全事故。

  PP反应釜搅拌轴的断裂过程为:起源于搅拌轴与角焊缝交接突变处,并沿角焊缝扩展,对搅拌轴的断裂部位进行有限元模拟,表现为进气孔与角焊缝处应力较大,在循环附加载荷的作用下出现疲劳裂纹,降低这两处的应力集中可延长搅拌轴的使用寿命。有限元模拟时假设材料各向同性,从有限元模拟结果看,虽然角焊缝处应力和进气孔处应力相比相对较小,但疲劳起源于该角焊缝处,这与材料敏化、角焊缝处的晶粒大、敏化部位承载能力下降有关。

PP反应釜

  PP反应釜螺孔变形使同轴度误差大,从而产生附加弯矩;法兰与搅拌轴的角焊缝填充量较大,角焊缝处材料敏化,敏化深度达到壁厚的2/3,敏化部位晶粒粗大,该部位承载能力下降;焊缝和搅拌轴交界处形状突变,机械加工后进气孔的内壁和外壁未倒圆角,导致应力集中。在循环附加载荷的作用下,局部性累积损伤导致裂纹萌生并扩展,直至发生疲劳断裂。

  PP反应釜螺孔变形、角焊缝处材料敏化,及角焊缝处形状 突变导致应力集中是搅拌轴发生疲劳断裂的主要原因。建议加装振动监测装置,便于及时发现异常振动;改进焊接工艺可减小角焊缝部位的敏化影响;并将角焊缝加工成凹形角焊缝,可以减小应力集中。

2023.11.11  ZG

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