1.簡介
空分車間使用無油潤滑空氣壓縮機對氮氣增壓進入管網供氣,型號:5L一16/50一II,生產廠家:沈陽氣體壓縮機廠, 出廠日期:1993年2月。1993年安裝投用, 在1997年3月24日停機檢查發現2#地腳螺栓斷,在2007年9月15日停機檢查l#地腳螺栓斷, 在2011年6月13日大停機檢查2#地腳螺栓斷,在2013年1月11日發現壓縮機l#地腳螺栓斷,1月25日修復開機,使用測振儀監測振值2.2,一周后振值2.8,在2013年2月20日振值4.2,停機檢查發現2#地腳螺栓斷。壓縮機外觀如圖1.
2.分析
2.1原因
五次斷裂事件發生時間間隔越來越短,每次斷裂斷口均發生在距螺帽外端2 5mm之間如圖2, 由于1#、2#地腳螺栓反復斷裂說明這兩個螺栓反復承受較大的交變應力作用,螺栓斷口沒有塑性變形,基本保持平面狀態,表面呈灰色較平滑,是典型的疲勞斷裂。
該壓縮機多次更換地腳螺栓時都沒有對其進行垂直度復核, 沒有對墊鐵與基礎接觸面進行檢查處理。該壓縮機三級出口處、一級入口處法蘭錯位分別是20mm、5mm,外力作用在壓縮機機體上,產生翻轉力矩,1#、2#地腳螺栓承受拉應力, 導致壓縮機垂直度發生偏差,墊鐵與基礎接觸不良存在間隙,產生振動,地腳螺栓處于交變應力下,最終疲勞斷裂。
2.2受力分析
對壓縮機進行簡化看成如圖3所示,是該機的受力簡化圖。作用在三級出口的力F對機體產生了翻轉力矩M,最終由1#、2#螺栓承受。
2.3結論
螺栓斷裂的主要原因是作用在機體上翻轉力矩M導致機體垂直度發生變化,地腳螺栓的墊鐵與基礎接觸不良存在間隙, 機振動加大,1#、2#螺栓承受交變應力,最終斷裂。
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