摘 要:冶金裝備在我國(guó)現(xiàn)代化生產(chǎn)中發(fā)揮重要作用,在鋼鐵生產(chǎn)、裝備制造中發(fā)揮著重要作用。冶金裝備失效是影響其工作能力的重要因素,必須要采取一系列措施開(kāi)展裝備失效預(yù)防處理工作,為現(xiàn)代冶金裝備管理奠定基礎(chǔ)。本文以此為背景,先通過(guò)實(shí)際案例,分析冶金裝備失效的原因,并提出幾點(diǎn)解決措施,以求為冶金裝備失效預(yù)防提供理論支撐。
關(guān)鍵詞:冶金裝備失效,預(yù)防措施,解決措施
1 冶金裝備失效實(shí)例分析
1.1 3100KW液力耦合器飛裂事故分析
某鋼廠(chǎng)引入新型調(diào)速型3100KW液力耦合器,僅使用不足一年便發(fā)生耦合器飛裂事故,造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。本文統(tǒng)計(jì)該液力耦合器運(yùn)行過(guò)程中的基本參數(shù),具體資料見(jiàn)表1。
事故發(fā)生后,相關(guān)部分對(duì)殘骸進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果發(fā)現(xiàn):
(1)耦合器質(zhì)量較差,存在嚴(yán)重的縮孔現(xiàn)象,材料強(qiáng)度未到達(dá)相關(guān)規(guī)范,且疲勞試驗(yàn)結(jié)果顯示該材料的抗疲勞性能差,材料Si超標(biāo),顯微組織檢查發(fā)現(xiàn)大面積的塊狀CuAL2,說(shuō)明該材料的合金固溶不充分。
(2)泵輪上30片葉片全部斷裂,且多為疲勞斷裂,裂源位于葉片根部,具有較多臺(tái)階,說(shuō)明斷裂處出現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)力集中現(xiàn)象,泵輪殘骸呈“禿頭形狀,僅有6個(gè)葉片出現(xiàn)撞擊斷裂口,說(shuō)明該泵輪根部所受到的力較為集中。
根據(jù)測(cè)試結(jié)果分析,該液力耦合器發(fā)生飛裂事故的主要原因是泵輪葉根部產(chǎn)生疲勞裂紋,裂紋不斷延伸,發(fā)生斷片,最終導(dǎo)致飛裂現(xiàn)象發(fā)生。
1.2 300t鋼包車(chē)萬(wàn)向軸十字頭斷裂
某煉鋼廠(chǎng)引進(jìn)日本300t鋼包車(chē)萬(wàn)向軸十字頭,在原狀更換設(shè)備用完之后換為國(guó)產(chǎn)裝備,之后頻繁發(fā)生十字頭斷裂現(xiàn)象,嚴(yán)重影響了該廠(chǎng)生產(chǎn)。
通過(guò)對(duì)失效、斷裂、嶄新的十字鎬進(jìn)行綜合分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)。
(1)網(wǎng)狀裂痕:十字頭小R處發(fā)現(xiàn)多處細(xì)小網(wǎng)狀傷痕,這些網(wǎng)狀傷痕不僅存在已經(jīng)報(bào)廢的十字頭上,許多未使用的十字頭也存在網(wǎng)狀傷痕。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn),這部分網(wǎng)狀傷痕均屬于沿晶開(kāi)裂,導(dǎo)致開(kāi)裂的主要原因是表面磨削過(guò)程操作不當(dāng),導(dǎo)致其表面出現(xiàn)裂紋。
(2)疲勞斷裂:部分十字頭出現(xiàn)脆性疲勞斷裂,其表面具有明顯的疲勞輝紋特征與放射條紋,多發(fā)生于網(wǎng)狀裂紋處。
(3)材料情況:與上述兩種要素相比,材料情況較為復(fù)雜,本文統(tǒng)計(jì)相關(guān)數(shù)據(jù),具體資料見(jiàn)表2。
總結(jié):磨削加工不當(dāng)、熱處理流程不科學(xué)是引發(fā)十字頭斷裂的重要危險(xiǎn)因素。
1.3 2000t剪切機(jī)主軸銅瓦磨損失效
初軋廠(chǎng)2000t剪切機(jī)主軸銅瓦,使用BC3材料制成,后受資金問(wèn)題等影響,轉(zhuǎn)用國(guó)產(chǎn)同類(lèi)零部件,其接觸面頂、供油條件、加工尺寸等數(shù)據(jù)與原材料相似。在運(yùn)行初期正常,但40d后,開(kāi)始出現(xiàn)主軸燒粘現(xiàn)象。對(duì)其進(jìn)行磨損性能分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn):
(1)摩擦副磨損后表面出現(xiàn)大量
氧化鋁,其形成了大量的氧化膜微凸體,微凸體數(shù)量增多導(dǎo)致摩擦副的接點(diǎn)數(shù)量增多,最終造成大規(guī)模磨損情況。
(2)軸瓦破損特征較為明顯,主要表現(xiàn)為:
1)出現(xiàn)大范圍重疊叉開(kāi)裂紋,
2)材料出現(xiàn)嚴(yán)重的剝落現(xiàn)象,
3)氧化膜面積增大。
2 冶金裝備失效預(yù)防措施
2.1 應(yīng)用新的設(shè)備檢修技術(shù),提升在役檢查能力
故障診斷屬于一種新型的設(shè)備管理技術(shù),通過(guò)直接作用于實(shí)際生產(chǎn),進(jìn)而積極避免設(shè)備故障的發(fā)生。
無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是故障診斷的代表性技術(shù),通過(guò)微型計(jì)算機(jī),清晰顯示設(shè)備內(nèi)部運(yùn)行情況,其中的部分故障點(diǎn)與正常點(diǎn)存在明顯差異,相關(guān)人員可根據(jù)故障點(diǎn)所提示的相關(guān)資料,確定潛在故障因素,進(jìn)而積極控制設(shè)備故障發(fā)生。元常規(guī)檢測(cè)技術(shù)相比,無(wú)損檢測(cè)技術(shù)主要有以下幾方面優(yōu)點(diǎn),分別為:
(1)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)無(wú)需拆開(kāi)設(shè)備外殼,能減少外部常規(guī)操作對(duì)設(shè)備運(yùn)行的影響。
(2)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)能在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中進(jìn)行檢測(cè),符合鋼鐵生產(chǎn)的連續(xù)性要求。
(3)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)能滿(mǎn)足多種設(shè)備的日常檢修要求,能夠降低生產(chǎn)總成本。
本文為進(jìn)一步突出無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的實(shí)用性,現(xiàn)總結(jié)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)與常規(guī)檢測(cè)技術(shù)的相關(guān)操作內(nèi)容,具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。
2.2 完善風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估流程 (下轉(zhuǎn)第170頁(yè))
(下轉(zhuǎn)第11頁(yè))
風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估又被稱(chēng)為安全評(píng)估,其評(píng)估內(nèi)容包括人的主觀(guān)因素、設(shè)備運(yùn)行因素、社會(huì)生產(chǎn)因素等多方面內(nèi)容。
在冶金裝備失效預(yù)防中,可根據(jù)一個(gè)具體的生產(chǎn)工藝、一套專(zhuān)業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行評(píng)估,進(jìn)而根據(jù)評(píng)估方法確定評(píng)估的相關(guān)內(nèi)容,避免故障發(fā)生。標(biāo)準(zhǔn)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法包括:
(1)安全檢查。根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)需求,設(shè)備進(jìn)行安全檢查,通過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)影響設(shè)備運(yùn)行的相關(guān)要素,
(2)非破壞的現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算。根據(jù)安全檢查內(nèi)容,預(yù)判相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)現(xiàn)象可能造成的損失,并根據(jù)損失的相關(guān)內(nèi)提出應(yīng)對(duì)措施,
(3)事故樹(shù)處理。根據(jù)本企業(yè)中相關(guān)事故的發(fā)生頻率,估算未來(lái)特定一段時(shí)間內(nèi)可能出現(xiàn)的故障現(xiàn)象,并計(jì)算出冶金裝備失效概率,最終與相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比對(duì),確定某項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)控制程序的安全性。
除風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估外,也可采用其他故障處理方法對(duì)潛在風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行控制,如“掛片法等。所謂掛片法,就是根據(jù)故障現(xiàn)象,對(duì)具體設(shè)備進(jìn)行取樣,在結(jié)合相關(guān)系統(tǒng)性分析之后,規(guī)劃危險(xiǎn)等級(jí)與該故障的剩余壽命,一般情況下,剩余壽命小于等于6個(gè)月的即可更換。
2.3 加強(qiáng)零部件的入場(chǎng)檢測(cè)
由上文分析可知,零部件的制作質(zhì)量較低是導(dǎo)致出現(xiàn)冶金裝備失效的重要原因,因此,必須要加強(qiáng)零部件的入場(chǎng)檢測(cè),避免劣質(zhì)零部件進(jìn)入工廠(chǎng)。在零部件入場(chǎng)檢測(cè)之前,要開(kāi)展簽約管理工作,即在綜合考慮價(jià)格、質(zhì)量的前提下,合理選擇簽約對(duì)象,同時(shí),要檢查簽約對(duì)象的生產(chǎn)資格,無(wú)生產(chǎn)資格不能簽約。在原材料入場(chǎng)之前,要對(duì)部分原材料進(jìn)行抽樣檢測(cè),檢測(cè)合格后才能允許原材料入場(chǎng)。
3 結(jié)束語(yǔ)
本文簡(jiǎn)單分析了冶金裝備失效的原因與相關(guān)預(yù)防措施,先由幾起典型的冶金裝備失效故障入手,對(duì)設(shè)備失效的原因進(jìn)行分析,再根據(jù)問(wèn)題提出應(yīng)用新的設(shè)備檢修技術(shù)、完善風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估流程、加強(qiáng)零部件的入場(chǎng)檢測(cè)等幾點(diǎn)應(yīng)對(duì)措施。從相關(guān)方法的應(yīng)用效果來(lái)看,上述措施具有一定的可行性。對(duì)于相關(guān)工作人員而言,在有效利用上述措施的同時(shí),也要重視新技術(shù)的應(yīng)用,進(jìn)一步優(yōu)化故障檢修流程,獲得更好的冶金裝備失效預(yù)防效果。
聲明:
“冶金裝備失效分析及其預(yù)防的探討” 該技術(shù)專(zhuān)利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專(zhuān)利(論文)的發(fā)明人(作者)