V poslednej dobe sa v priemyselnej oblasti často vyskytuje problém zlomenia spojenia ručného kolesa ventilu, ktorý priťahuje širokú pozornosť. Tento problém ovplyvňuje nielen efektivitu výroby, ale môže predstavovať aj hrozbu pre bezpečnosť zariadení a osobnú bezpečnosť operátorov. Tento článok podrobne preskúma príčiny a účinky zlomenia spojenia ručného kolesa ventilu a predstaví súčasné protiopatrenia a relevantné štatistické údaje v tomto odvetví.
Obsah
1. Prehľad lomu spojenia ručného kolesa
3. Opatrenia reakcie priemyslu
1. Prehľad lomu spojenia ručného kolesa
Spoľahlivosť spojovacích častí ručného kolesa ventilu je kľúčovým komponentom pre ovládanie ventilov. V skutočnej výrobe sa zlomenie spojovacej časti ručného kolesa prejavuje prasklinami alebo dokonca úplným odpojením spojovacieho hriadeľa, konektorov a iných častí medzi ručným kolesom a ventilom, čo má za následok, že ručné koleso nie je schopné normálne prenášať ovládaciu silu a ventil sa nemôže otvárať alebo zatvárať podľa očakávania. Počas každodennej údržby škrtiacich klapiek tím banských vrtov Chengjiao zistil, že viac ako 90 % motýľovventilové ručné kolesáboli poškodené, zdeformované alebo zlomené počas procesu demontáže a prepravy v dôsledku nedostatočnej ochrany a nedostatočnej pevnosti materiálu, čo znemožňuje opravu škrtiacej klapky a zvyšuje investíciu do materiálových nákladov. Tieto údaje intuitívne odrážajú závažnosť problému zlomeniny v pripojovacej časti ručného kolesa.
●Materiálové problémy
1. Nedostatočná pevnosť: Niektorí výrobcovia ručných kolies používajú na zníženie nákladov materiály s nižšou pevnosťou. Napríklad v niektorých malých ventiloch sú spojovacie časti ručného kolesa vyrobené z bežnej uhlíkovej ocele a vhodná legovaná oceľ sa nevyberá podľa skutočných pracovných podmienok. Keď ventil pracuje v náročných podmienkach, ako je vysoký tlak a vysoký krútiaci moment, spojovacie časti vyrobené z bežnej uhlíkovej ocele nevydržia veľké namáhanie a sú náchylné na zlomenie. Podľa neúplných štatistík tvoria prípady zlomenia spojovacích častí ručného kolesa v dôsledku nedostatočnej pevnosti materiálu asi 30%.
2. Slabá odolnosť proti korózii: V priemyselných odvetviach, ako je chemický a námorný priemysel, je prostredie, v ktorom sa ventily nachádzajú, často vysoko korozívne. Ak má materiál spojovacej časti ručného kolesa zlú odolnosť proti korózii a je dlhodobo korodovaný korozívnymi médiami, štruktúra materiálu sa postupne zničí, zníži sa pevnosť a prípadne dôjde k rozbitiu. Napríklad v pobrežnom chemickom podniku v dôsledku erózie morskej vody utrpeli spojovacie časti ručného kolesa, ktoré nepoužívali materiály odolné voči korózii-, vážnu koróziu a praskli po pol roku používania. Takéto prípady zlomenín spôsobené problémami s odolnosťou proti korózii predstavujú asi 25 % z celkového počtu prípadov.
● Konštrukčné chyby
1. Neprimeraná štruktúra: Ak je konštrukcia spojenia ručného kolesa neprimeraná, povedie to k vážnej koncentrácii napätia. Napríklad polomer prechodu medzi spojovacím hriadeľom a ručným kolesom je príliš malý alebo tvarové prevedenie spojovacej časti nezodpovedá princípu mechaniky, takže pri ovládaní ručného kolesa je lokálna oblasť spojovacej časti vystavená nadmernému namáhaniu, ďaleko presahujúcemu prípustné namáhanie materiálu, čím dochádza k lomu. Relevantný výskum ukazuje, že problém zlomenia spojovacej časti ručného kolesa spôsobený nerozumným konštrukčným návrhom predstavuje asi 20 % celkových problémov.
2. Nesúlad veľkosti: Dôležitým faktorom je aj nesúlad veľkosti spojenia medzi ručným kolesom a telesom ventilu. Ak je veľkosť spojovacej časti príliš veľká alebo príliš malá, počas inštalácie a používania sa vytvorí dodatočné montážne napätie alebo uvoľnenie. Keď je ručné koleso vystavené veľkej prevádzkovej sile, tieto dodatočné namáhania zhoršia poškodenie spojovacej časti a prípadne povedú k prasknutiu. Napríklad v procese renovácie niektorých starých zariadení sa v dôsledku výberu ručných kolies s nezodpovedajúcimi veľkosťami často zlomia spojovacie časti. Takéto prípady zlomenín spôsobené nesúladom veľkosti predstavujú asi 15 %.
●Nesprávna inštalácia a použitie
1. Ne-štandardný proces inštalácie: Ak počas procesu inštalácie ventilu inštalatér nenainštaluje ručné koleso podľa správneho postupu inštalácie, napríklad ak je uťahovací moment konektora príliš veľký alebo príliš malý a spojovací hriadeľ nie je správne zarovnaný, bude to mať nepriaznivý vplyv na výkon spojenia ručného kolesa. Nadmerný uťahovací moment môže spôsobiť deformáciu alebo dokonca praskliny v spojovacej časti, zatiaľ čo príliš malý uťahovací moment môže ľahko uvoľniť konektor, čo spôsobí otrasy a nárazy pri ovládaní ručného kolesa, čím sa urýchli poškodenie spojovacej časti. Podľa štatistík je asi 10 % prípadov zlomenia spojovacej časti ručného kolesa spôsobených ne-štandardným procesom inštalácie.
2. Porušenie prevádzky: Pri každodennej prevádzke, ak operátor používa príliš veľkú silu, pracuje príliš často alebo násilne ovláda ručné koleso, keď je ventil zaseknutý, spojovacia časť ručného kolesa bude vystavená nadmernému krútiacemu momentu a nárazu. Pri takýchto drsných prevádzkových podmienkach po dlhú dobu sa materiál spojovacej časti postupne unaví a nakoniec sa zlomí. Napríklad vo výrobnej dielni továrne, pretože operátor často a energicky ovládal ručné koleso, aby urýchlil postup výroby, sa spojovací diel ručného kolesa v krátkom čase zlomil. Takéto prípady zlomenín spôsobené prevádzkovými porušeniami predstavujú asi 20%.
●Únava a opotrebovanie
1. Dlhodobá-opakovaná prevádzka: V priemyselnej výrobe je zvyčajne potrebné ventily často otvárať a zatvárať. Spojovacia časť ručného kolesa bude vystavená striedavému namáhaniu počas-dlhodobej opakovanej prevádzky. Postupom času sa vo vnútri materiálu postupne objavia drobné trhlinky. Tieto trhliny sa naďalej rozširujú a nakoniec vedú k prasknutiu spojovacej časti. Napríklad v niektorých automatizovaných výrobných linkách je prevádzková frekvencia ventilov extrémne vysoká a problém únavového lomu spojovacej časti ručného kolesa je obzvlášť výrazný. Podľa relevantných údajov tvoria prípady únavových zlomenín spôsobených-dlhodobou opakovanou operáciou 35 % z celkového počtu prípadov.
2. Efekt opotrebovania: Spojovacia časť ručného kolesa bude počas otáčania vytvárať trenie s okolitými časťami. Ak sú podmienky mazania zlé alebo sú tam čiastočky nečistôt, opotrebovanie sa zhorší. Opotrebenie nielenže zníži veľkosť spojovacej časti a zníži pevnosť, ale tiež spôsobí jamky a škrabance na povrchu. Tieto defekty sa stanú zdrojom koncentrácie napätia a urýchlia lom spojovacej časti. V niektorých banských podnikoch je v dôsledku drsného pracovného prostredia, prachu a nečistôt silne opotrebovaná spojovacia časť ručného kolesa a často sa vyskytujú problémy s lomom. Takéto prípady zlomenín spôsobené opotrebovaním predstavujú asi 20 % z celkového počtu prípadov.
3. Opatrenia reakcie priemyslu
1. Optimalizujte dizajn
Výber materiálu: Hlavní výrobcovia ventilov začali venovať väčšiu pozornosť výberu materiálu spojovacích častí ručného kolesa. Podľa rôznych pracovných podmienok sa vyberajú materiály s vysokou-pevnosťou a koróziou-, ako je nehrdzavejúca oceľ a legovaná oceľ. Zároveň je prísne kontrolovaná kvalita materiálov, aby sa zabezpečilo, že ukazovatele výkonnosti materiálov spĺňajú požiadavky na dizajn. Napríklad, keď-známa spoločnosť vyrábajúca ventily vyrábala ventily pre chemický priemysel, použila na spojovacie časti ručného kolesa špeciálnu legovanú oceľ-odolnú voči korózii. Po skutočnom použití sa overilo, že pravdepodobnosť zlomenín sa účinne znížila.
Konštrukčné zlepšenie: Optimalizáciou konštrukčného návrhu spojovacích častí ručného kolesa je možné znížiť koncentráciu napätia. Pevnosť a stabilitu spojovacích častí možno zlepšiť prijatím primeraných prechodových zaoblení, pridaním výstužných rebier atď. Niektoré spoločnosti napríklad navrhli novú štruktúru spojenia ručného kolesa, ktorá zmenila tradičnú jednoduchú os spojenia na viacosovú štruktúru spojenia, rozložila prevádzkovú silu, znížila silu jedinej časti spojenia, a tým zlepšila celkovú spoľahlivosť ručného kolesa.
2. Posilniť kontrolu kvality
Detekcia výrobného procesu: V procese výroby ventilov sa zavádzajú pokročilé detekčné zariadenia a technológie, ktoré prísne zisťujú presnosť spracovania a materiálové vlastnosti spojovacích častí ručného kolesa. Napríklad technológia nedeštruktívneho testovania sa používa na zistenie, či sa v spojovacích častiach nenachádzajú praskliny a iné chyby, a vykonávajú sa testy tvrdosti, aby sa zabezpečilo, že tvrdosť materiálov spĺňa normy. Na trh sa môžu dostať len produkty, ktoré prešli prísnym testovaním.
Systém sledovateľnosti kvality: Vytvorte kompletný systém sledovateľnosti kvality na podrobné zaznamenávanie výrobnej šarže, dodávateľa surovín, parametrov výrobného procesu a ďalších informácií o každom ventile a jeho ručnom kolese. Akonáhle sa vyskytne problém s kvalitou, ako je prerušené spojenie ručného kolesa, je možné rýchlo spätne vysledovať hlavnú príčinu problému a prijať zodpovedajúce opatrenia na zlepšenie a stiahnutie.
3. Školenie a štandardizovaná prevádzka
Školenie operátorov: Spoločnosť posilňuje školenia operátorov, aby sa oboznámili so správnymi metódami prevádzky a opatreniami na ventily. Obsah školenia zahŕňa silové ovládanie ovládania ručného kolesa, požiadavky na prevádzkovú frekvenciu a správne metódy manipulácie pri výskyte abnormálnych situácií, ako je zaseknutie ventilu. Prostredníctvom školenia sa zlepšia obslužné zručnosti a bezpečnostné povedomie operátorov a zníži sa problém zlomenia spojovacích častí ručného kolesa v dôsledku nesprávnej obsluhy.
Formulujte prevádzkové špecifikácie: Vypracujte podrobné prevádzkové špecifikácie ventilu a umiestnite ich na viditeľnom mieste na mieste prevádzky. Špecifikácie jasne stanovujú prevádzkový proces, požiadavky na údržbu a ďalší obsah ručného kolesa a vyžadujú, aby operátori pracovali striktne v súlade so špecifikáciami. Zároveň posilniť dohľad a inšpekciu miesta prevádzky, aby sa zabezpečilo efektívne vykonávanie prevádzkových špecifikácií.
4. Pravidelná údržba a kontrola
Denná údržba: Spoločnosť zabezpečuje špeciálny personál, ktorý vykonáva každodennú údržbu ručného kolesa, pravidelne kontroluje, či nie sú spojovacie časti ručného kolesa uvoľnené, opotrebované atď., a včasné čistenie od nečistôt a prachu v častiach spojov, aby sa zabezpečilo dobré mazanie. Ak sa zistia problémy, včas ich opravte alebo vymeňte.
Pravidelná kontrola: Vypracujte plán pravidelných kontrol a vykonajte komplexnú kontrolu spojovacích častí ručného kolesa. Použite pokročilé detekčné technológie, ako je ultrazvukové testovanie a záťažové testovanie, na posúdenie stavu spojovacích častí. Vykonajte preventívne opatrenia vopred na základe výsledkov testov, aby ste predišli zlomeninám. Napríklad veľká petrochemická spoločnosť vykonáva každý štvrťrok komplexnú kontrolu spojovacích častí ručného kolesa. Vďaka dlhodobej-kontrole a údržbe sa účinne znížil výskyt zlomenín pripojovacích častí ručného kolesa.
Nehoda zlomeniny ručného kolesa ventilu elektrárne
V parovodnom systéme elektrárne, aŠpicové ručné kolesoslúžiace na ovládanie prietoku pary sa počas prevádzky náhle zlomili. Podľa vyšetrovania je spojovacia časť ručného kolesa vyrobená z bežnej uhlíkovej ocele a vysoká teplota a vysokotlaková para v parovode spôsobila jej vážnu koróziu, čo má za následok výrazné zníženie pevnosti materiálu. Zároveň operátor niekedy používa pri prevádzke príliš veľkú silu, čo ešte viac zhoršuje poškodenie spojovacej časti a nakoniec spôsobí zlomeninu. Nehoda spôsobila zlyhanie riadenia prietoku pary, čo ovplyvnilo normálnu výrobu energie v elektrárni a spôsobilo určité ekonomické straty. Po nehode elektráreň úplne nahradila ručné koleso legovanou oceľou odolnou voči vysokej teplote a korózii a posilnila školenie a riadenie operátorov.
Problém zlomenia ručného kolesa škrtiaceho ventilu chemickej spoločnosti
Počas výrobného procesu chemickej spoločnosti sa často zlomili spojovacie časti ručného kolesa viacerých klapiek. Po analýze je hlavným dôvodom, že chemické prostredie, v ktorom sa klapka nachádza, je vysoko korozívne a materiál spojovacej časti ručného kolesa nie je dostatočne odolný proti korózii. Okrem toho počas procesu otvárania a zatvárania škrtiacej klapky bude pripojovacia časť ručného kolesa vystavená veľkému krútiacemu momentu. Pôvodná konštrukčná štruktúra nedokáže efektívne rozložiť krútiaci moment, čo vedie k silnej koncentrácii napätia. V reakcii na tento problém spoločnosť spolupracovala s dodávateľom ventilu na prepracovaní a výbere materiálov pre ručné koleso škrtiacej klapky. Použil sa špeciálny zliatinový-materiál odolný voči korózii a konštrukčný návrh spojovacej časti bol optimalizovaný s pridanými výstužnými rebrami a prechodovými zaobleniami. Po transformácii bol efektívne vyriešený problém lomu pripojovacej časti ručného kolesa klapky.
S rozvojom priemyselných technológií sa zvyšujú požiadavky na spoľahlivosť a bezpečnosťRučné koleso s pevným ventilompribúdajú. V budúcnosti sa priemysel zameria na štúdium problému zlomenia spojenia ručného kolesa a bude pokračovať v optimalizácii dizajnu, výrobného procesu a riadenia údržby. S pomocou nových materiálov a nových technológií, ako je použitie nových kompozitných materiálov na vytváranie spojovacích dielov a používanie inteligentnej monitorovacej technológie na varovanie pred rizikami, sa očakáva výrazné zníženie výskytu zlomenín a zaistenie bezpečnosti a stability priemyselnej výroby.
Zlomenie častí spojenia ručného kolesa ventilu je dôležitou výzvou v priemyselnej oblasti. Analýzou príčin, prijatím protiopatrení a posilnením výmeny a spolupráce v odvetví sme si istí, že dokážeme postupne prekonať ťažkosti a podporiť stabilný rozvoj odvetvia ventilov.
