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                    弄清機理,從源頭杜絕防爆潛水泵葉片斷裂

                    2020-6-16 9:45:26

                    縱觀防爆潛水泵近些年的應用現狀,因葉片斷裂致使潛水泵工作時產生噪聲和振動而無法正常運轉的情況可謂是時有發生。為提高防爆潛水泵運行可靠性,正確判斷葉片斷裂失效形態,掌握葉片斷裂失效的機理和規律,科學分析影響斷裂的主要因素,進而采取有效措施防止葉片早期斷裂是十分重要的。下面本章就重點圍繞防爆潛水泵葉片斷裂機理進行深入研究。

                     

                    疲勞斷裂是由于防爆潛水泵葉片在水力和泥砂沖擊應力反復作用下發生了疲勞積累


                    一、疲勞斷裂

                    疲勞斷裂是由于防爆潛水泵葉片在水力和泥砂沖擊應力反復作用下發生了疲勞積累,在交變動載荷條件下,經過特定周期后所發生的斷裂。一般情況下,在污水腐蝕介質環境中,葉片金屬的疲勞強度急劇下降,疲勞破壞應力遠低于材料本身的屈服強度極限葉片產生的疲勞裂紋從起源逐漸擴展,當疲勞裂紋擴展到特定程度時,葉片的有效截面承受不了當時的σmax而發生快速脆性斷裂。

                    二、應力腐蝕斷裂

                    應力腐蝕斷裂是受拉應力和腐蝕環境共同作用所導致的脆性斷裂引起葉片應力腐蝕斷裂的因素只能是拉應力,這種拉應力包括外加應力和葉片的殘余應力,而殘余應力主要來源于鑄造、熱處理、加工及裝配過程應力腐蝕的特征是一種局部腐蝕,形成的裂紋常被腐蝕產物所覆蓋,因此當葉片發生應力腐蝕斷裂時,常常是在事先沒有明顯征兆的情況下突然發生防爆潛水泵停機時間長,且長期浸沒于水中,未進行有效的維護與保養,形成微小的腐蝕坑,斷裂源自腐蝕坑底開始在應力的作用下,腐蝕坑處產生應力集中,從而為應力腐蝕裂紋的形成創造了條件。以碳鋼為例,應力腐蝕裂紋擴展的速度在1~10mm/h左右。

                    三、綜合分析結論

                    防爆潛水泵葉片斷裂整個過程包括兩個方面,一是水力沖擊引起的疲勞斷裂;二是磨損及腐蝕引起的應力腐蝕斷裂從斷口的形態圖上可以看出,葉片斷裂首先始于疲勞開裂,在經歷長時間的運行之后發生水下沖擊疲勞裂紋疲勞裂紋以脆性開裂方式穩定擴展,當疲勞裂紋擴展到特定長度后,將以應力腐蝕斷裂的機理繼續擴展,擴展的速度較前者快,當達到臨界裂紋長度時即導致脆性斷裂?!揪唧w可參考《防治防爆潛水泵葉片斷裂,這里有對策!》的相關內容】

                     

                    通過上述一番簡單分析,我們不難看出,防爆潛水泵葉片斷裂的機理還是比較復雜的。雖說在潛水泵長時間運行的過程中,出現葉片斷裂的可能性比較大,但只要明細斷裂機理,采取有效措施進行防控,相信定能夠減少葉片斷裂問題的發生,保障潛水泵的正??煽窟\行。


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