Hidrinimo įrenginiuose tūkste Orbit sklendės lostūmoklinių kompresorių išleidimo angoje yra svarbūs valdymo įtaisai. Šių vožtuvų gedimai dažnai lemia ilgus importuojamų atsarginių dalių pirkimo ciklus ir dideles išlaidas, o tai tiesiogiai veikia ilgalaikį stabilų įrenginio veikimą. Dėl įprastų gedimų, tokių kaip „užstrigimas“ ir „lūžimas“ šiuose importuotuose vožtuvuose, namų remontas kartu su medžiagų atnaujinimu dažnai yra veiksmingiausias sprendimas. Toliau pateikta analizė pagrįsta tipiniu gedimo atveju, išsamiai aprašant pagrindines priežastis ir taisymo strategijas.
1. Gedimo fonas ir reiškinys
Pavyzdžiui, „Orbit“ sklendės vožtuvas prie hidrinimo įrenginio stūmoklinio kompresoriaus išleidimo angos, gedimas įvyko įrenginio paleidimo apkrovos{0}}fazės metu. Apsauginis vožtuvas antrojo-pakopos išleidimo angoje staiga pakilo, todėl buvo priverstinai išjungtas. Istorinių slėgio tendencijų apžvalga patvirtino nenormalų slėgio šuolį antrojo-pakopos išleidimo angoje. Kartu su nenormaliu vožtuvo stiebo padėties indikatoriaus rodymu prieš įvykį buvo preliminariai nustatyta, kad vožtuvas neatsidarė, todėl sistemoje atsirado per didelis slėgis.
Išmontuojant ir apžiūrėjus sugedusį vožtuvą, pastebėta didelių mechaninių pažeidimų:
Rutulio takelio stiebas buvo įtrūkęs, sutraiškyti kraštai ir smarkiai subraižyti.
Kreipiančiojo veleno ir vikšro sąlyčio plotas rodė deformaciją.
Vidinis kreipiančiosios įvorės paviršius buvo labai įdubęs ir įbrėžęs.
Svarbiausia, kad stiebo kaištis buvo nukirptas.
Spektrinė analizė ir kietumo bandymai patvirtino, kad pažeistų komponentų medžiaga atitiko originalias SS410 specifikacijas, atmeta žaliavos defektus.
2. Pagrindinės priežasties analizė
„Orbit“ užtvarų vožtuvas veikia pakeliant kotą, naudojant sąveiką tarp variklio dangčio kreipiamojo kaiščio ir stiebo takelio, kad būtų pasiektas rutulio „pakėlimas{0}}ir -sukimas“. Remiantis išmontavimo išvadomis ir eksploatavimo sąlygomis, gedimas buvo priskirtas trims pagrindiniais veiksniams: mechaninio surinkimo problemoms, vidutinei korozijai ir vandenilio trapumui.
Mechaninis surinkimas ir susidėvėjimas
Ištyrus kumštelio koto bėgių deformacijos žymes, paaiškėjo, kad kreipiamasis kaištis neslydo sklandžiai spiraliniame griovelyje, ypač užstrigdamas lenktose atkarpose. Šis užstrigimas apribojo normalų sukimąsi, todėl dažnai važiuojant dviračiu susidėvėjo ir deformuojasi bėgiai. Be to, tarp kumštelio koto ir įvorės įstrigo lūžusio atraminio kaiščio fragmentai, ženkliai padidindami darbinį sukimo momentą. Veikiant daugybiniams mechaniniams įtempimams, stiebas lūžo didžiausios įtempių koncentracijos taške.
Chlorido jonų korozija
Vožtuvas veikia esant 13,0 MPa terpei, kurioje yra angliavandenilių ir chloridų pėdsakų. Dumblo priemaišų iš kompresoriaus išleidimo angos analizė parodė, kad chlorido jonų kiekis siekia net 3,10%. Nors martensitinis nerūdijantis plienas SS410 turi tam tikrą atsparumą chloridams, didelės koncentracijos gali sunaikinti pasyvavimo plėvelę, skatindamos duobių ir plyšių koroziją. Ilgalaikė korozija sumažino efektyvų-skerspjūvį ir komponentų stiprumą.
Vandenilio trapumas ir kaiščio lūžis
Aukšto vandenilio dalinio slėgio aplinkoje vandenilio atomai difunduoja į plieną ir kaupiasi, sukeldami vandenilio trapumą, kuriam būdingas mažesnis plastiškumas ir kietumas. Nors koto kaiščio medžiaga (SUH660) pasižymi dideliu atsparumu korozijai, vandenilio trapumas ir didelis sukimo momentas, atsirandantis dėl mechaninio užstrigimo, padarė kaištį labai jautrų trapiam lūžimui, kai rankinio veikimo sukimo momentas viršijo kritinę ribą.
3. Renovacijos schema ir medžiagų atnaujinimas
Spręsdama pagrindines priežastis, atnaujinimo strategija buvo sutelkta į „matmenų atkūrimą, vietinį stiprinimą ir struktūrų optimizavimą“, ypatingą dėmesį skiriant pažeidžiamų dalių medžiagų atnaujinimui.
Pagrindinių komponentų dengimas lazeriu
Siekiant padidinti atsparumą dilimui ir išvengti deformacijų, buvo įdiegta lazerinio apmušimo technologija.
Rutulio takelio kotas:Sraigtinė bėgių kelio sritis buvo padengta Stellite 12 lydiniu ant SS410 pagrindo. Stellite 12 pasižymi dideliu kietumu (HRC 45-50) ir puikiu atsparumu dilimui, efektyviai atspari bėgių deformacijai.
Vadovo smeigtukas:Smeigtukas buvo aptrauktas Stellite 6 lydiniu ant SS410 pagrindo. Stellite 6 pasižymi geresniu tvirtumu ir atsparumu šiluminiam smūgiui, todėl idealiai tinka trinties poroms.
Tuo pačiu metu kreipiamoji įvorė ir atraminis kaištis buvo{0}}perdirbti, kad būtų užtikrintas tikslus prigludimas.
Buitinis sandarinimo sistemos modifikavimas
Originali variklio dangčio tarpinė buvo pagal užsakymą -pagaminta, itin plona, importuota dalis su ilgu pristatymo laiku. Apskaičiavus stiprumo ribas, gaubto sandarinimo paviršius buvo apdirbtas, kad būtų sukurtas standartinis griovelis grafito bangos{3}}danties kompozito tarpinei. Šis pakeitimas išsprendė sandarinimo problemą ir užtikrino, kad{5}}pakankamos atsarginės dalys. Be to, pakavimo sekcija buvo pakeista vietine lanksčia grafito pakuote, atitinkančia importuotą GP-6.
4. Veiklos rezultatai ir išvada
Po atnaujinimo vožtuvas išlaikė slėgio bandymą ir buvo sumontuotas iš naujo. Praktika parodė, kad patobulintas Orbit sklendės sklandžiai veikė ir puikiai sandarina. Iki šiol vožtuvas stabiliai veikia jau trejus metus be pasikartojančių gedimų.
Šis atvejis parodo, kad importuotų „Orbit“ sklendžių, kurių eksploatavimo sąlygos yra panašios, buitinis atnaujinimas ir medžiagų atnaujinimas naudojant paviršiaus inžinerines technologijas, pvz., lazerinį apvalkalą, gali ne tik išspręsti atsarginių dalių įsigijimo problemas, bet ir žymiai pailginti vožtuvo tarnavimo laiką atšiaurioje aplinkoje, kurioje yra vandenilio ir chlorido. Šis sprendimas turi didelę reklaminę vertę atliekant vožtuvų priežiūrą panašiuose įrenginiuose.
