Come l'attrezzatura centrale del sistema a vuoto del condensatore della centrale elettrica, l'anello d'acqua a due stadi 2S-185Apompa a vuotoha un impatto diretto sull'efficienza dell'unità e sulle prestazioni del consumo di energia a causa della sua stabilità operativa. Tuttavia, l'usura dell'albero della pompa è uno dei guasti più comuni di questo tipo di attrezzatura, portando spesso a tempi di inattività non pianificati, un aumento dei costi di manutenzione e una durata dell'attrezzatura abbreviata. Questo articolo analizza le caratteristiche strutturali, il meccanismo di usura e la strategia di gestione per fornire una soluzione sistematica per gli ingegneri delle centrali elettriche.

I. Caratteristiche strutturali dell'albero della pompa 2S-185a e sfide dell'ambiente di lavoro

1.1 Struttura unica della pompa ad anello d'acqua a due stadi

La pompa del vuoto 2S-185A adotta un design della girante in due stadi per ottenere un grado di vuoto più elevato attraverso la compressione a due stadi (il vuoto finale può raggiungere 2,7 kPa). L'albero della pompa deve guidare contemporaneamente le giranti a due stadi e portare carichi compositi:

• Carico alternato radiale: l'installazione eccentrica della girante (l'eccentricità è di circa 4-6 mm) fa sì che l'anello d'acqua abbia una resistenza periodica alle pale e la forza radiale a singolo stadio misurata può raggiungere 200-300N;
• Spinta assiale: il gradiente di pressione del gas generato dalla compressione a due stadi forma una spinta assiale e l'intervallo di forza assiale a singolo stadio è di circa 500-800N;
• Carico di vibrazione: quando la girante è ridimensionata o l'equilibrio dinamico si guasta, lo squilibrio supera lo standard ISO1940 G2.5 (≤0,5 g · mm/kg) e la velocità di vibrazione può superare la soglia di 4,5 mm/s.

1.2 Aree di sollecitazione chiave dell'albero della pompa 2S-185A

I dati di misurazione di un caso di smantellamento di una centrale elettrica (Figura 1) che l'usura dell'albero della pompa è concentrata nelle seguenti aree: superficie di accoppiamento del cuscinetto, chiavetta della girante, sezione di transizione delle spalle dell'albero.

Ii. Analisi del meccanismo profondo dell'usura dell'albero della pompa

2.1 Effetto di accoppiamento della fatica in metallo e usura di micro-mozione

Usura della fatica: sotto l'azione di sollecitazione alternata, la massima sollecitazione di taglio sulla superficie dell'albero 2S-185a può raggiungere la resistenza alla snervamento del materiale; Ciclo di iniziazione della crack: quando l'ampiezza dello stress Δσ> 200MPa, la durata di iniziazione della fessura è inferiore a 10⁶ cicli (corrispondente a un tempo di esecuzione di circa 3 mesi).

Usura di micro-mozione: il leggero scorrimento dell'anello interno del cuscinetto e l'albero provoca usura ossidativa. L'analisi della composizione dei detriti di usura mostra che Fe₃o₄ rappresenta oltre il 60%; In un caso, quando la pressione di contatto della superficie di accoppiamento è scesa dal valore di progettazione di 80 MPA a 45MPa, il tasso di usura è aumentato di 3 volte.

2.2 Reazione a catena dell'insufficienza di lubrificazione

Le statistiche di più pompe difettose mostrano che il 60% dell'usura è direttamente correlato alle anomalie della lubrificazione:

A) Rottura del film di grasso: quando la temperatura del cuscinetto è> 90 ℃, la consistenza del grasso a base di litio scende da NLGI Livello 2 al livello 1 e lo spessore del film di grasso diminuisce da 25 μm a 10 μm;

b) Intrusione di inquinanti: la penetrazione del vapore acqueo provoca l'aumento del valore dell'acido grasso (> 1,5 mgkoh/g), accelerando l'ossidazione e la gelatazione;

c) Intervallo di riduzione dell'improprio: dopo aver superato il ciclo raccomandato del produttore (di solito 2000-3000H), il volume dell'usura aumenta esponenzialmente.

Iii. Fattori di influenza chiave e valutazione quantitativa

3.1 Amplificazione del materiale e dei difetti di processo

a) Confronto dei casi:

Un albero della pompa vegetale (trattamento di tempra e tempra di 40 Cr, rugosità superficiale RA0,4 μm): vita media 48000H;

B Albero della pompa della pianta (45 trattamento di normalizzazione in acciaio, RA1,6 μm): vita solo 22000H, tasso di usura è aumentato di 1,8 volte.

b) Analisi metallografica:

Per gli alberi che non soddisfano i requisiti di durezza HRC28-32, il contenuto di martensite di superficie è <70%e la resistenza all'usura diminuisce del 40%; Quando lo spessore dello strato di nitruro è insufficiente (<0,2 mm), la durata della fatica a contatto viene ridotta a 1/3 del valore standard.

3.2 Rischi nascosti di errori di installazione

a) Impatto della deviazione di centraggio: quando l'offset dell'accoppiamento è> 0,05 mm, il momento di flessione aggiuntivo aumenta la deflessione dell'albero del 15%; La forza assiale generata dalla deviazione angolo di 1 ° può raggiungere il 20% del carico di progettazione.

b) Controllo del cuscinetto: il gioco assiale dei cuscinetti a rulli conici a doppia fila deve essere controllato a 0,08-0,15 mm. Troppo stretto (<0,05 mm) causerà un aumento di temperatura eccessivo e troppo sciolto (> 0,2 mm) causerà il carico di impatto.

L'usura dell'albero della pompa 2S-185A è essenzialmente il risultato degli effetti combinati dell'ambiente meccanico, delle proprietà del materiale e della gestione del funzionamento e della manutenzione. Analizzando quantitativamente il meccanismo di usura e stabilendo un sistema di manutenzione preventivo, la durata dell'albero della pompa può essere significativamente estesa. Si raccomanda che le centrali elettriche stabiliscano un processo di gestione ad anello chiuso che include la revisione della progettazione, il monitoraggio delle condizioni e le operazioni standardizzate per ridurre il tasso di tempi di inattività non pianificati al di sotto dello 0,5% e ottenere un salto nell'affidabilità delle attrezzature.

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