聚丙烯酰胺装置水解机铰龙故障分析及改造措施探讨

聚丙烯酰胺装置水解机铰龙故障分析及改造措施探讨聚丙烯酰胺装置水解机铰龙故障分析及改造措施探讨 摘要：大庆炼化公司聚合物一厂聚丙烯酰胺水解机铰龙在运转过程中，铰龙在物料和自重的作用下，工作状态处于承受交变载荷，在极大扭矩的作用下，铰龙主轴多次发生折断，主轴与法兰的焊接处多次发生焊接断裂，严重制约了聚丙烯酰胺的生产。本文从提高水解机铰龙强度入手，具体解决水解机主轴折断、焊接处断裂问题，经现场应用实践证明，改造方案确实可行，达到预期目的。 关键词：主轴折断；焊接处断裂；主轴强度；焊接强度 一 聚丙烯酰胺水解机铰龙结构简介 水解机铰龙结构如下： 铰龙主轴是一个空心轴 ф320×60（壁厚）、两端焊接法兰盘。两端法兰盘分别连接水解机长半轴、水解机短半轴，见图： 在主轴上装有 8 个 ф90 直径立柱，螺条按一定规律焊接在立柱上，形成铰龙。 二 水解机铰龙损坏原因分析 聚丙烯酰胺水解机是采纳中美合资南通罗斯混合设备有限公司生产的 42A-515 螺条式混合机，本水解机的传动装置为直联型，水解机铰龙以 22 转/分转动混料。 水解机运行过程中，出现的主轴折断、焊接处断裂情况，严重影响着工艺生产。为了彻底解决这项生产瓶颈问题，我们对故障原因进行了全面的讨论和分析。首先，从轴所受的扭矩来校验轴的强度。 铰龙所受的扭矩： M=功率/转速×扭矩系数=9550000×110/22=47750000 轴抗扭截面系数： 扭转屈服强度： 1Cr18Ni9Ti 材料的屈服强度为，我们计算轴的扭转屈服强度为12.3，小于 1Cr18Ni9Ti 材料的屈服强度，理论上应该可行，但实际上铰龙主轴却多次发生断裂故障。探讨问题出现的根源，我们认为主要有如下几点： 1、从轴的结构上来分析，此轴长 3730mm，属长轴，在这么长的轴截面上开有 8 个 ф90 的孔，这样就无形中削弱了轴的强度，导致轴的抗扭截面系数相应下降。 2、水解机在搅拌时要克服物料的重力和胶体的粘度，承受交变弯曲应力和扭转力，加之物料粘稠度不断变化，使铰龙在旋转过程中承受更频繁的交变载荷，导致应力集中，容易引起铰龙主轴断裂。 3、铰龙主轴的受力分析如下：铰龙主轴为空心轴，在空间焊接立柱，在立柱上焊接双螺条，外径 D=325mm； 内径 d=235mm ；207型长度 3 改造铰龙短轴法兰盘 同时，将铰龙的长、短轴法兰盘也相应改造。将原法兰盘直径￠515 改为直径￠600，提高力臂，减少受力。并且长短轴法兰与轴采纳整体锻件，一次成型，然后精...