Hidrogenēšanas iekārtās Orbit lodveida vārsti, kas atrodas virzuļu kompresoru izejā, kalpo kā kritiskas izolācijas ierīces. Šo vārstu kļūmes bieži izraisa ieilgušos importēto rezerves daļu iepirkuma ciklus un pārmērīgas izmaksas, kas tieši apdraud iekārtas ilgtermiņa stabilitāti. Attiecībā uz bieži sastopamiem atteices režīmiem, piemēram, "iestrēgšanu" un "lūzumu" šajos importētajos vārstos, mājas atjaunošana kopā ar materiālu jauninājumiem piedāvā ļoti efektīvu risinājumu. Šajā analīzē ir detalizēti aprakstīts tipisks kļūmes gadījums, izklāstot galvenos cēloņus un ieviestās remonta stratēģijas.
Bojājuma fons un parādība
Šīs analīzes priekšmets ir Orbit lodveida vārsts, kas uzstādīts hidrogenēšanas iekārtas virzuļkompresora izejā. Kļūme radās palaišanas ielādes posmā. Drošības vārsts pie otrās-pakāpes izejas pēkšņi pacēlās, tādēļ bija nepieciešama avārijas izslēgšana. Vēsturisko spiediena tendenču pārskats apstiprināja neparastu spiediena pieaugumu otrā posma izplūdes atverē. To apstiprina anomāla vārsta kāta stāvokļa norāde pirms negadījuma, sākotnēji tika noteikts, ka vārsts neizdevās atvērties, izraisot sistēmas pārspiedienu.
Pēc demontāžas un pārbaudes tika novēroti būtiski mehāniski bojājumi:
Stublājā ar izciļņa sliedi bija plaisas, malu saspiešana un izteikti skrāpējumi.
Saskares laukums starp vadošo tapu un kāta sliežu ceļu uzrādīja izteiktu deformāciju.
Vadītāja bukses iekšējā virsmā bija izteikti iespiedumi un nobriešana.
Vissvarīgākais ir tas, ka kāta tapa bija nocirpta.
Spektrālā analīze un cietības pārbaude apstiprināja, ka bojāto komponentu materiāls atbilda sākotnējām SS410 specifikācijām, efektīvi izslēdzot izejmateriālu defektus.
Pamatcēloņu analīze
Orbit lodveida vārsts darbojas caur"pacelšanas{0}}un-pagriešanas" mehānisms, kurā mijiedarbība starp dzinēja pārsega vadošo tapu un izciļņa sliedi uz kāta griež bumbu. Pamatojoties uz demontāžas konstatējumiem un ekspluatācijas apstākļiem, kļūme tika attiecināta uz trim galvenajiem faktoriem: mehāniskās montāžas problēmas, vidēja korozija un ūdeņraža trauslums.
Mehāniskā montāža un nodilums
Pārbaudot deformācijas zīmes uz izciļņa sliežu ceļa, atklājās, ka vadošā tapa neslīdēja gludi spirālveida rievā, īpaši iesprūstot izliektajās pārejās. Šī iesprūšana ierobežoja bumbas griešanos, izraisot sliežu ceļa nodilumu un deformāciju biežas riteņbraukšanas laikā. Turklāt saplīsušās fiksējošās tapas fragmenti iekļuva starp izciļņa kātu un buksi, ievērojami palielinot darba griezes momentu. Šo mehānisko spriegumu superpozīcijas ietekmē kāts saplīsa visaugstākās sprieguma koncentrācijas punktā.
Hlorīda jonu korozija
Vārsts darbojas ar 13,0 MPa ar barotni, kas satur ogļūdeņražus un hlorīdus. Dūņu piemaisījumu analīze no kompresora izejas atklāja hlorīda jonu saturu pat 3,10%. Lai gan SS410 martensīta nerūsējošajam tēraudam ir zināma izturība pret hlorīdiem, augsta koncentrācija var apdraudēt pasivācijas plēvi, veicinot punktveida un plaisu koroziju. Ilgtermiņa-ekspozīcija samazināja komponentu faktisko šķērsgriezumu-un strukturālo integritāti.
Ūdeņraža trauslums un tapas lūzums
Vidē ar augstu ūdeņraža parciālo spiedienu ūdeņraža atomi izkliedējas tērauda matricā, izraisot ūdeņraža trauslumu, kam raksturīga samazināta elastība un stingrība. Lai gan kāta tapas materiālam ir laba izturība pret koroziju, ūdeņraža trausluma un pārmērīga griezes momenta kombinācija, kas rodas mehāniskas iesprūšanas rezultātā, padarīja tapu jutīgu pret trauslām lūzumiem, tiklīdz manuālās darbības griezes moments pārsniedza kritisko robežu.
Atjaunošanas shēma un materiālu uzlabošana
Risinot galvenos cēloņus, atjaunošanas stratēģija koncentrējās uz "dimensiju atjaunošanu, lokalizētu stiprināšanu un struktūras optimizāciju", īpašu uzsvaru liekot uz materiālu jauninājumiem neaizsargātiem komponentiem.
Lāzera apšuvums galvenajām sastāvdaļām
Lai palielinātu nodilumizturību un novērstu deformāciju, tika izmantota lāzera apšuvuma tehnoloģija:
Kāts ar izciļņa sliedi: spirālveida sliedes laukums tika apšūts ar Stellite 12 sakausējumu uz SS410 pamatnes. Stellite 12 piedāvā augstu cietību un izcilu nodilumizturību, efektīvi novēršot sliežu ceļa deformāciju.
Vadītāja tapa: tapa tika pārklāta ar Stellite 6 sakausējumu uz SS410 pamata. Stellite 6 nodrošina labāku izturību un termisko triecienu izturību, padarot to ideāli piemērotu berzes pāriem.
Vienlaikus tika atkārtoti{0}}apstrādāta vadotnes bukse un stiprinājuma tapa, lai nodrošinātu precīzas pielaides.
Blīvēšanas sistēmas iekšzemes modifikācija
Sākotnējā dzinēja pārsega blīve bija pēc pasūtījuma izgatavota -ļoti plāns, importēts komponents ar ilgu izpildes laiku. Pēc stiprības robežu pārbaudes motora pārsega blīvējuma virsma tika apstrādāta, lai izveidotu standarta rievu grafīta spirālveida{3}}blīvei. Šī modifikācija atrisināja blīvējuma problēmu un nodrošināja rezerves daļu pašpietiekamību{5}}. Turklāt iepakošanas sadaļa tika modernizēta uz vietējo elastīgo grafīta iepakojumu, kas ir līdzvērtīgs importētajam GP-6 standartam.
Darbības rezultāti un secinājumi
Pēc atjaunošanas vārsts izturēja hidrostatisko un pneimatisko pārbaudi un tika uzstādīts no jauna. Lauka dati liecina, ka uzlabotais Orbit lodveida vārsts darbojas nevainojami ar izcilu blīvējuma veiktspēju. Līdz šim vārsts ir stabili darbojies trīs gadus bez atkārtotām kļūmēm.
Šis gadījums parāda, ka importētajiem Orbit lodveida vārstiem, kas darbojas līdzīgos skarbos apstākļos, mājas atjaunošana, izmantojot virsmas inženierijas tehnoloģijas, piemēram, lāzera apšuvumu, kas var ne tikai mazināt rezerves daļu iegādes problēmas, bet arī ievērojami pagarināt kalpošanas laiku vidē, kurā ir ūdeņradis,-bagāts ar hlorīdu{1}. Šim risinājumam ir būtiska vērtība vārstu apkopē līdzīgās naftas ķīmijas vienībās.
