高压压缩机填料盘管理材料

1、超高压聚乙烯装置二次压缩机填料盘开裂原因分析及对策研究1讲课课件汇报提纲n概述n填料盘开裂的情况n材料成分及性能测试n填料盘开裂原因n填料盘疲劳寿命较短的原因n改进的措施和效果2讲课课件n茂名乙烯高压装置介绍 n茂名乙烯高压装置二次压缩机简介n二次压缩机填料盘n填料盘的开裂和损坏情况n 本文研究内容 概 述第一部分 概述3讲课课件高压聚乙烯工艺流程乙烯乙烯一次压缩机一次压缩机二次压缩机二次压缩机挤压造粒机挤压造粒机产品产品聚乙烯聚乙烯分离分离乙烯返回乙烯返回管式反应器管式反应器反反应应器器4讲课课件概 述茂名高压装置超高压压缩机5讲课课件概 述茂名超高压压缩机结构示意图6讲课课件压缩机气缸结构

2、示意图概 述7讲课课件压缩机填料盘装配示意图概 述8讲课课件概 述压缩机填料盘实物照片9讲课课件概 述填料盘开裂实物照片10讲课课件概 述填料盘开裂实物照片11讲课课件 概 述填料盘开裂实物照片12讲课课件概 述填料盘开裂实物照片13讲课课件损失概 述造成多块填料盘报废非计划停车增加威胁装置安全生产结论：解决填料盘开裂问题对企业有重大意义结论：解决填料盘开裂问题对企业有重大意义14讲课课件概 述本文的研究内容：填料盘材料性能测试填料盘裂纹类型确定填料盘开裂的原因改进措施研究15讲课课件第二部分填料盘材料性能测试材料性能16讲课课件材料性能 材料的化学成分分析 力学性能测试 冲击韧性测试 硬度测

3、试 断裂韧性测试 疲劳裂纹扩展速率测试填料盘材料性能测试17讲课课件断裂韧性测试18讲课课件jr = 168. 43a0. 34105010015020025000.20.40.60.811.21.4a,(mm)jr,(n/mm)填料盘材料的jr曲线19讲课课件da/dn= 6e-11(k)2.2479r2 = 0.94811.00e-081.00e-071.00e-061.00e-0510100k,(mpam)da/dn,(m/c)填料盘填料盘da/dn-k数值测试值及拟合曲线数值测试值及拟合曲线20讲课课件材料性能填料盘性能测试结果n材料化学成分符合要求；n材料力学性能符合要求；n材料冲击

4、韧性符合要求；n材料断裂韧性符合要求；n材料疲劳扩展速率符合标准。21讲课课件第三部分第三部分 填料盘开裂原因分析填料盘开裂原因分析22讲课课件填料盘裂纹微观形貌分析 结论： 裂纹为疲劳裂纹裂纹形貌23讲课课件rir0)1(1)1(122022202rrkprrkpr受压圆筒的应力24讲课课件填料盘裂纹宏观形貌分析 结论：裂纹不是机械疲劳开裂裂纹形貌25讲课课件填料盘裂纹宏观形貌分析26讲课课件开裂填料盘表面的特征特征：存在严重磨损、裂纹在磨损区边缘。裂纹形貌27讲课课件开裂填料盘表面的特征特征：存在严重磨损、裂纹在磨损区边缘。裂纹形貌28讲课课件开裂填料盘表面的特征特征：存在严重磨损、裂纹在

5、磨损区边缘。裂纹形貌29讲课课件填料盘受压分布30讲课课件填料盘磨损的原因 开裂原因分析安装时工作时（压力小）工作时（压力大）31讲课课件填料盘磨损类型填料盘相对运动特点：开裂原因分析相对滑动幅度很小（微米级）；表面压力很大；周期性。结论：填料盘的磨损属于微动磨损微动磨损32讲课课件开裂原因分析微动磨损的损伤形式：n微动磨损（fretting wear）n微动疲劳（fretting fatigue）n微动腐蚀（fretting corrosion）微动磨损（fretting）的定义：两个表面之间发生具有小幅相对振荡运动引起的磨损现象33讲课课件开裂原因分析微动对材料疲劳寿命的影响34讲课课件微

6、动磨损和微动疲劳开裂原因分析35讲课课件物体微动滑移状态完全滑移部分滑移（微滑）完全滑移部分滑移开裂原因分析36讲课课件开裂原因分析填料盘表面滑动状态部分滑移区完全滑移区混合区：疲劳裂纹产生区域37讲课课件开裂原因分析微动裂纹产生区域结论：微动疲劳裂纹在混合区产生38讲课课件开裂原因分析填料盘裂纹产生原因计算表明表面压紧力大计算表明形成产生裂纹的混合区计算表明有微动磨损39讲课课件填料盘疲劳寿命较短的原因第四部分填料盘疲劳寿命较短的原因分析40讲课课件原因一原因一：表面压力较大：表面压力较大填料盘疲劳寿命较短的原因41讲课课件原因二原因二：填料环腐蚀：填料环腐蚀填料盘疲劳寿命较短的原因1101

7、.401249.001350.251456.211631.231728.042869.072923.883447.98-0.02 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16 0.18absorbance 500 1000 1500 2000 2000 3000 4000 wavenumbers (cm-1)腐蚀产物光谱分析42讲课课件填料盘疲劳寿命较短的原因电子散射图43讲课课件电子散射图电子散射图填料盘疲劳寿命较短的原因44讲课课件原因三原因三：磨屑产生和进入摩擦面：磨屑产生和进入摩擦面n微动疲劳寿命下降，裂纹产生填料盘疲劳寿命较短的原因由于填料环被腐蚀磨屑大量产生磨屑在工作环境中容易进入摩擦表面进入摩擦面的磨屑加快微动磨损45讲课课件填料盘开裂过程填料盘疲劳寿命较短的原因填料盘表面产生滑动填料盘表面产生滑动磨屑进入磨屑进入裂纹萌生裂纹萌生填料盘开裂填料盘开裂填料环腐蚀填料环腐蚀46讲课课件改进措施第五部分改进措施和效果47讲课课件改进措施措施一：减少表面压紧力48讲课课件改进措施表面压紧力小：磨损面大，磨损轻49讲课课件改进措施表面压紧力大：磨损面小，磨损严重，产生裂纹50讲课课件改进措施措施二：防止填料环腐蚀更