कंप्रेसर पिस्टन रॉड फ्रैक्चर का विफलता विश्लेषण

1 परिचय
रेसिप्रोकेटिंग पिस्टन कंप्रेसर सबसे अधिक इस्तेमाल किए जाने वाले सकारात्मक विस्थापन कंप्रेसर हैं। उनके पास परिपक्व विनिर्माण प्रौद्योगिकी, विस्तृत दबाव रेंज, उच्च तापीय दक्षता, मजबूत अनुकूलनशीलता, बड़े विस्थापन समायोजन रेंज और कम सामग्री आवश्यकताओं के फायदे हैं। वे पेट्रोलियम और रासायनिक उद्योगों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। क्षेत्र में विभिन्न गैस संपीड़न अवसर। पिस्टन रॉड कंप्रेसर का चलने वाला हिस्सा है।
पिस्टन को एक बार घुमाने के लिए धक्का दें, जिससे विस्तार, चूषण, संपीड़न और निकास की चार प्रक्रियाएँ क्रम से पूरी हो जाएँगी। पिस्टन रॉड की मुख्य विफलता का रूप फ्रैक्चर है। फ्रैक्चर के कई कारण हैं। थकान भार के अलावा, प्रसंस्करण दोष और स्थापना सटीकता, मीडिया जंग, अनुचित संरचना और अन्य कारक भी हैं। यह लेख एक रासायनिक उत्पादन इकाई में एक कंप्रेसर पिस्टन रॉड फ्रैक्चर विफलता दुर्घटना को एक उदाहरण के रूप में लेता है। पता लगाने और विश्लेषण के माध्यम से, पिस्टन रॉड फ्रैक्चर का कारण बनने वाले मुख्य कारकों की पहचान की जाती है, और इसी तरह के पिस्टन रॉड फ्रैक्चर दुर्घटनाओं के विश्लेषण और सुधार उपायों के लिए तकनीकी मार्गदर्शन प्रदान किया जाता है।
टूटे हुए पिस्टन रॉड वाला कंप्रेसर मॉडल 6HF2-3 है, जिसे इटली में नुवो पिग्नोन कंपनी द्वारा निर्मित किया गया है। कंप्रेसर माध्यम एथिलीन है, ऑपरेटिंग दबाव 8 एमपीए है, और ऑपरेटिंग तापमान 80 डिग्री है। टूटे हुए पिस्टन रॉड को एक नए से बदल दिया गया, जो 40CrNiMoA मिश्र धातु स्टील से बना है, जिसे एक घरेलू निर्माता द्वारा निर्मित किया गया है। यह केवल 2 महीने के उपयोग के बाद टूट गया, और इसका जीवनकाल बहुत कम था।
2 पिस्टन रॉड फ्रैक्चर आकृति विज्ञान का निरीक्षण और विश्लेषण
पिस्टन रॉड के समग्र साइड प्रोफाइल से यह देखा जा सकता है कि पिस्टन रॉड (व्यास φ110 मिमी) की पूरी लंबाई के मोटे हिस्से में एक पॉलिश सतह है, और प्रसंस्करण के निशान बाएं छोर पर छोटे व्यास वाले रिड्यूसिंग हेड सेक्शन की साइड सतह पर स्पष्ट रूप से दिखाई देते हैं। सतह के ताप उपचार के कोई संकेत नहीं पाए गए। पिस्टन रॉड का टूटा हुआ हिस्सा छोटे व्यास वाले रिड्यूसिंग हेड के कनेक्टिंग थ्रेड पर है, यानी नट से जुड़े 2 ~ 3 थ्रेड बकल पर। पिस्टन रॉड के फ्रैक्चर आकारिकी से यह देखा जा सकता है कि फ्रैक्चर के अधिकांश क्षेत्र अपेक्षाकृत सपाट हैं, और फ्रैक्चर प्लेन के निचले हिस्से पर एक अंतिम टियर सेक्शन है। पिस्टन रॉड की पूरी फ्रैक्चर सतह की मैक्रोस्कोपिक आकारिकी थकान फ्रैक्चर सतह की रूपात्मक विशेषताओं के अनुरूप है।
3 पिस्टन रॉड फ्रैक्चर का सूक्ष्म निरीक्षण और विश्लेषण
पिस्टन रॉड फ्रैक्चर सतह से एक फ्रैक्चर नमूना का चयन करें जो प्रभाव से क्षतिग्रस्त नहीं हुआ है, इसे अल्ट्रासोनिक तरंगों से साफ करें, फ्रैक्चर सतह की सूक्ष्म आकृति विज्ञान का विश्लेषण करने के लिए कोटिंग उपकरण के साथ एक स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का उपयोग करें, और सतह की रासायनिक संरचना का पता लगाने के लिए एक ऊर्जा स्पेक्ट्रोमीटर का उपयोग करें।
यह देखा जा सकता है कि उच्च आवर्धन पर पिस्टन रॉड फ्रैक्चर सतह की माइक्रोमॉर्फोलॉजिकल विशेषताएं थकान स्ट्रिएशन हैं, जो एक विशिष्ट थकान फ्रैक्चर तंत्र है। इससे पता चलता है कि पिस्टन रॉड के उपयोग के 2 महीनों के दौरान, थ्रेड की जड़ में माइक्रोक्रैक उत्पन्न हुए और धीरे-धीरे विस्तारित हुए, अंततः थकान फ्रैक्चर का कारण बने। फ्रैक्चर सतह की संरचना के परीक्षण के परिणामों से पता चला कि फ्रैक्चर सतह पर कोई जंग उत्पाद नहीं थे, यह दर्शाता है कि पिस्टन रॉड फ्रैक्चर का जंग से कोई लेना-देना नहीं था।
4 पिस्टन रॉड थ्रेड प्रसंस्करण आकृति विज्ञान का सूक्ष्म विश्लेषण
थ्रेडेड नमूनों का चयन करें और थ्रेड रूट सतह और क्रॉस-सेक्शन के सूक्ष्म आकारिकी का विश्लेषण करने के लिए स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का उपयोग करें ताकि पता लगाया जा सके कि थ्रेड प्रोसेसिंग दोष हैं या नहीं। पिस्टन रॉड थ्रेड रूट का संसाधित आकार सामान्य है, और कोई खुरदरा मशीनिंग टूल के निशान या अन्य दोष नहीं पाए गए, जो दर्शाता है कि पिस्टन रॉड थ्रेड प्रोसेसिंग में कोई गुणवत्ता की समस्या नहीं है।