搜索
年创刊季刊年月日第卷第期总第期第五届石油化工设计编委会主任委员王子宗副主任委员傅铁英委员以姓氏笔画为序戈军叶大文田创举刘方刘云海孙丽丽朱忆宁林中李良友杜杰肖珍平束志顺佟泽民李鑫钢屈文杰张宏赓孟爱民张增禧茹得山赵金立桑如苞高金森阎观亮黄祥谦主办中国石化工程建设公司协办中国石化勘察设计协会中国石化石油化工设计科技情报中心站主编王子宗副主编黄晓宇责任编辑黄晓宇英文译审江林广告设计王勇编辑出版发行石油化工设计编辑部照排北京金同谱科技有限公司印刷北京时捷印刷有限公司地址北京市朝阳区安慧北里安园号邮编电话传真中国标准连续出版物号广告经营许可证号京朝工商广字第号定价元公开发行目次设计技术聚丙烯挤压造粒机组齿轮泵设计缺陷分析及对策苟东影大型风机隔振基础的动力分析及其设计方案徐缨谈志春液化烃脱硫塔两种设计计算方法的比较与分析李英王成富气相法聚丙烯脱气仓的配管设计陈军管理科学试论工程设计审查胡晨丙烯腈装置本质危险分析与工艺安全设计葛立彬浅谈工程项目成本管理穆冬梅工艺优化大型循环水泵进水水力条件的优化设计翟海珊酮苯脱蜡改脱蜡脱油装置的优化设计方案李宝中吕宏光王国斌等泵技术在设计阶段中解决离心泵气蚀问题的可行性探析张黎华自吸离心泵卸车工艺设计中的几点思考祝雁红韩少君技术改造芳烃抽提抽余油系统扩能改造孙秋荣冯世政外购重芳烃生产三甲苯的技术改造突破方案边江刘杰号喷气燃料生产中存在问题及技术改造措施张春玲聚乙烯改扩建反应区出料设备及管线设置方案郎晓平焦化装置扩建改造技术分析陈伟设计理念浅析中外设计理念的差异张霖标准规范美国与标准管板计算方法比较二丁利伟知识产权许可贸易中专利及专有技术的保护与运用策略王卉群石化在线上海赛科万吨聚丙烯装置投料试车成功欢迎订阅石油化工管理干部学院学报国内高透明聚丙烯生产情况催化汽油选择性加氢脱硫技术通过鉴定辽宁合成乙酸异丙酯技术开发成功将和一起参与管理福建炼化一体化项目辽宁开发成功合成环己烯新技术欢迎订阅年精细化工中间体年度数字油田论文征集及评选活动石油化工行业景气度未来预测欢迎订阅石油化工设计和乙烯工业期刊欢迎订阅精细石油化工珠海全力搭乘需求的中国快车年中国化工市场展望年中国年进口增长超过聚丙烯挤压造粒机组齿轮泵设计缺陷分析及对策苟东影中国石化北京燕山石油化工股份有限公司摘要通过对挤压造粒机组齿轮泵的故障分析找出了齿轮及轴瓦运行中存在的问题指出了挤压造粒机组螺杆和齿轮泵在设计上的不足及其所存在的隐患关键词聚丙烯挤压造粒机齿轮泵故障分析北京燕山石化股份有限公司以下称燕山石化公司聚丙烯事业部第三聚丙烯车间内运行的装置是中国第套年产的聚丙烯生产装置该套装置采用美国公司气相法生产工艺由和燕山石化公司和中国石化工程建设公司共同设计其聚合部分采用的是比利时生产的两台卧式搅拌床式反应器挤压造粒部分采用的是日本神户制钢生产的型挤压造粒机组均为公司级重点设备它们能否正常工作将直接影响第三聚丙烯车间的正常开车运行挤压造粒机组齿轮泵故障表象年月日操作人员在为挤压造粒机组换网器换网时发现过滤网上粘着片状银质金属在其后的天内此种银片增多经分析判断为挤压造粒机组齿轮泵轴瓦内衬银层脱落因此该机组被迫于月日进行停车检修根据事业部的安排我们对挤压造粒机组的混炼部分挤压部分切粒部分进行了全部解体检查在解体检查时发现齿轮泵轴瓦的银层严重脱落尤其是北侧上瓦的导流槽内银质层已完全脱落每个轴瓦外侧靠近端部的圆周上都有深浅不同的划痕南侧下瓦尤为严重划痕贯穿整个圆周齿轮转子齿面其齿根靠近节线附近有麻点其中一个齿沿轴向有变形另一个齿在靠近齿端的顶部有约的脱落疤痕齿表面轴瓦表面都有一层炭化层瓦润滑树脂出料阀内严重炭化流道堵死故障分析为分析故障原因须将各种影响因素列出将齿轮泵设计参数列于表然后根据各种技术数据指出其设计的先天不足点从实用轴承手册查知滑动轴承的减磨层以银为材料时其最大许用压力值最高工作温度由表知实际情况是额定压力收稿日期修改稿收到日期作者简介苟东影男辽宁抚顺人年毕业于燕化中专化工机械专业年毕业于北京市委党校经济管理专业获硕士学位长期担任厂内的公司级重点机组的设备动态检测工作现任聚丙烯事业部维修中心主任撰写的提高混炼机的检修质量延长运转周期获北京市小组优秀奖设计技术石油化工设计表齿轮泵设计参数操作额定温度最小操作额定吸压最小操作额定排压旋转速度范围转子轴承类型轴瓦吸入排出壳体材料耐热钢转子齿轮材料渗氮轴表面硬度轴承材料银软面额定温度都超过了银的许用值挂银的工艺不合理为说明问题将轴瓦软质减磨层的几种粘挂工艺的优缺点简述如下工艺一离心浇铸其优点工艺成熟已有上百年的历史简单制作费用低软质贵重金属的利用率高达且可回收反复利用软质减磨层同基体有一定的结合力能够满足在压力温度不太高条件下运转机械的一般要求其缺点浇铸时的温度很高要达到软金属的熔化温度以上银是因此要求瓦背的金属含碳量要低于以避免在浇铸完后急速冷却时不被淬硬俗称不上火以利于后续加工为提高软质合金同瓦背的结合力在瓦背的内表面要制成各种形式的翻边榫头见图消弱了瓦背的强度和刚度银层与基体金属的结合力受热胀冷缩的影响非常大所以不宜在高温条件下使用图典型的瓦背内表面的翻边榫头工艺二喷涂其优点喷涂时基体温度在即可不用考虑瓦背的上火问题材料任选软质层的结合力高于工艺一不用考虑榫头的问题其缺点是软金属的利用率低只有造价高工艺三电镀其优点结合强度高是上述两种工艺的倍电镀时基体温度较低不用考虑瓦背的上火问题材料任选同样不用考虑榫头的问题其缺点有污染特别是对于镀银而言要求是银层铅铟此项工艺复杂造价昂贵铟是稀有金属从的轴瓦实际结构和组材看瓦背是号钢且有翻边榫头所以我们推断它是离心浇铸而成在高温高压的条件下使用其工艺本身的缺点就显现出来瓦背的材料使用号钢不合理从机械设计手册中查知号钢使用的最高温度而安全使用温度仅为低于的使用温度应该说明的是所谓安全使用温度按照材料力学的理论是指材料在该使用温度下其强度刚度硬度耐腐蚀性能许用应力值等都是常温条件下的以上比如说号钢在度时其许用应力为在常温下的许用应力是两者相比前者仅是后者的在安全温度时其许用应力值恰是常温下的就我们的轴瓦而言即使在使用离心浇铸工艺的情况下也应该使用其安全使用温度为瓦座选用材料不合理不合理之一所用材料是从机械设计手册中查知其最高使用温度安全使用温度小于不合理之二其硬度范围低石油化工设计第卷于高温轴承安全使用硬度这里说明两点一种材料之所以有一个硬度范围是因为同一种材料在相同的铸造轧制淬火条件下由于密度合金元素分布的均匀程度淬火冷却时的降温梯度不均等因素的影响同一种材料淬火后的表面硬度不可能一样设计手册中给出的数值是指该材料可能的硬度上下限安全使用硬度就是指某种材料的硬度下限值按照高温轴承的设计理论在以上使用的轴承就叫高温轴承在高温条件下材料的抗疲劳强度的大小依赖于硬度的某一数值最小值是硬度低于该数值时抗疲劳强度将急剧下降硬度低于此数值的材料在持久高温作用下其内部组织会发生相变以至尺寸发生改变不能保证尺寸的稳定性所以我们认为小于是不合理的不合理之三该材料是冷作工具钢其高温塑性差挠性差耐冲击性差滑动轴承的重要设计原则之一就是要求其材料要有一定的挠性和塑性其目的是使轴承能够靠它的局部变形来补偿设计中不能预知的不利因素的不良影响例如由于形状误差材料的内部组织结构均匀性误差热膨胀的方向性误差以及如上面所说的尺寸稳定性误差等等按照这一原则笔者认为应该选用的材料是我厂的一聚造粒机的齿轮泵材料就是此种材料两种材料的性能比较见表表两种材料的性能参数钢号硬度耐磨性耐冲击红硬性热塑性最高使用温度好差中差好中好好年月日二聚齿轮泵轴瓦瓦座仅在当日中午开车后即晚上就严重崩裂初步认为除瓦座锻件内部可能有缺陷外其主要原因就是材料的热塑性差所致轴瓦的材料组合不合理按照轴瓦的设计原则在高温下使用的双金属或三金属轴瓦要求组成轴瓦的每种材料的热膨胀系数相同或相近用以保证在受热膨胀的情况下不会造成因压应力过大而产生局部变形而我们的三金属轴瓦其膨胀系数分别为银层钢瓦座在最外边的壳体同瓦座相配其材料是耐热钢相当于我国的它的热膨胀系数是从这些数据可以看出是不符合设计原则的最近轴瓦的制造厂日本神户制钢技术人员来我厂进行技术交流当问及轴瓦的结构问题时他们讲最近出厂的造粒机轴瓦结构已改成一体结构材料是这进一步说明以上关于轴瓦结构不合理结论的正确性配合公差不合理瓦背同瓦座的配合过盈量在常温下是从实用轴承手册中查知按照我国的国家配合标准在常温下是更何况是在的高温下使用此时钢膨胀大并且还有定位销所以我们说它不合理瓦座同壳体的配合较松瓦座在常温下测量的尺寸同度下的壳体尺寸相比小即有间隙待到使用温度时两者的温度相同但膨胀系数不同外大里小造成的间隙振动加大应和这一松动配合有直接的关系故障处理根据前面的分析及测量所得的实际数据按照制造厂说明书和检修规程的要求特制定了如下故障处理方案个齿轮泵轴瓦椭圆度最大轴向径向都有严重的划痕导流槽内的银层脱落严重瓦面上也有银层的脱落经有关部门研究决定更换新轴瓦旧轴瓦待修复后留做备件齿轮泵的修磨麻点缺陷用油石修磨尽可能平滑为止的变形齿用砂轮磨后用油石精磨第卷苟东影聚丙烯挤压造粒机组齿轮泵设计缺陷分析及对策所缺的固定销和损坏的螺栓重新加工具体要求是材料调质硬度固定销用较紧的过度配合安装卸料阀中的积炭用机床清理后回装在装配过程中因制造厂说明书中没有齿侧间隙墙板间隙的具体数值通过计算得出齿侧间隙墙板间隙为维修中心据此进行了实测结果是齿侧有磨损墙板间隙合乎要求存在隐患从机械原理和材料学的角度分析该设备一些主要零件的强度和使用性能存在隐患概述设计计算略如下螺杆和齿轮泵的最小设计直径同实际直径的比较为了说明问题我们将一聚二聚三聚的台结构形式相同造粒机的相关参数列于表以进行比较表一二三聚造粒机相关参数比较参数一聚二聚三聚螺杆运转功率螺杆转速设计最小直径实际最小直径安全系数齿轮泵运转功率齿轮泵转速设计最小直径实际最小直径安全系数说明螺杆的计算截面是安装同步齿轮处因该处有键槽最薄弱安全系数小于的有安全隐患例如二聚的螺杆齿轮泵的安全系数都小于都断过尤其是螺杆就是在同步齿轮键槽处断的三聚螺杆虽然安全系数小于但长期在占的以下运行笔者认为近期内问题不大但螺杆的尾部旋转接头处同轴度不好应适时修理与螺杆不同三聚的齿轮泵确是个隐患首先其安全系数仅为其次本次检修齿轮泵齿部的以上的变形已被磨掉即是说左右的渗氮层已被磨掉渗氮层的硬度左右其作用就是防止齿轮被磨损如此说来该齿轮被磨损的可能性很大是个隐患在表中螺杆的材质都是镀铬齿轮泵齿轮的材质都是渗氮从表中还可以看出日制钢和神钢两公司的设计理念不同前者零件的设计寿命最小年而后者最多只有年数据来自样本从材料学的角度分析二聚三聚台造粒机同属一个制造厂设计理念相同问题就相同台设备的所有齿轮的材质都是铬钼钢只有螺杆的同步齿轮是铬镍钢铬钼钢铬镍钢都不耐磨耐热不适于做齿轮的材料所以三聚车间经常约个月清理油过滤网中的铁屑最适宜的材料是锰钛合金钢但价格很贵混炼机筒体材料镀铬闸门材料镀铬已经坏过换向器材料镀铬都是不合理的因为钢的安全使用温度仅为实际温度近结语通过前面的论述我们对在检修中所发现的问题进行了详细的分析和处理并且对挤压造粒机组在设计上的不足及所存在的隐患进行了说明可以说本次检修的质量是理想的年月日开车后在负荷到时测得齿轮泵的振值是仅是停车前的最佳值最大到的弱说明了本次的检修质量参考文献李洪曲中谦主编实用轴承手册西北工业大学主编机械设计余国宗主编化工容器及设备王修斌程良骏主编机械修理大全北京化工大学主编塑料成型机械徐灏主编机械设计手册石油化工设计第卷大型风机隔振基础的动力分析及其设计方案徐缨谈志春江苏省医药设计院有限公司无锡市摘要详细介绍了国产大型风机安装在厂房楼层上时采用隔振基础的动力计算方法按设计规范规定的标准评价隔振基础的振动特性获得了满意的结果动力分析得出一条规律即自由度隔振体系的个固有频率完全取决于隔振基础本身的个物理参数关键词风机隔振基础固有频率振动线位移大型风机隔振基础技术现状隔振基础技术在工程建设中的地位设备基础是保证动力机器安全经济运行的重要构筑物近年来试验研究和推广采用的机器基础隔振技术