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转炉耳轴裂纹原因分析与修复

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  • 发布时间:2014-08-26
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某泵站投入使用 的2台BGZ-3000 X 2500型进水钢 闸门,其设计参数为:允许最大正向压力0.1MPa,闸门渗透量0.11 m2,提升速度0.8m/min。2008年非汛期检查时发现,闸板腐蚀严重,迎水850mm x700ram 的面积上出现小鼓包和灰黑色溃疡状蚀坑。

钢闸门是泵站重要的水工设备,主要用于调节泵站流量和控制水位,并保障泵站的稳定运行。

钢 闸门主要由闸板、闸框及启闭装置等构件组成,-般用钢铁或不锈钢材料制成。钢闸门由于长期浸没于水中,在阴暗潮湿、干湿交替和微生物侵蚀等恶劣环境下工作,并受水流泥沙及其他漂浮物的冲刷,过流表面极易发生腐蚀破坏。

据统计,钢闸门在淡水环境中腐蚀的平均速度为0.02~0.04mm/a,而实际中很多诚钢闸门的腐蚀速度远高于此值。钢闸门腐蚀轻者引起闸门封水不严,重者致使闸门结构强度削弱、稳定性降低,甚至影响泵站的安全运行。

正确分析钢闸门腐蚀失效机理及规律,掌握各种影响金属腐蚀进程的主要因素,对研究钢闸门防腐对策及提高泵站运行的可靠性极为重要。

-、 腐蚀失效机理缩比小 ,晶料粗大 ,达不到锻件应有 的组织形态,因而锥体部位质量较难控制。而3啭 炉耳轴在制作时,制造厂家降低了探伤级别。

f3)现场工况转炉炼钢时,大量的1 6o0℃以上的钢渣从炉口喷出,部分溅到耳轴锥体部位,使耳轴锥体表面温度快速升高,由于耳轴本身有冷却水,升高的部位又快速冷却下来,使耳轴表面形成了-层硬脆层。硬脆层在交变应力作用下,形成表面龟裂。同时因为转炉摇炉时存在着高速制动的问题 ,使转炉冲击晃动比较严重 ,锥体受力加大,从而加剧了裂纹的扩展速度。

三、修复方案针对3 120t转炉进行了渗透探伤、超声波探伤、硬度检测、光谱检测、金相分析及焊补实验,通过分析研究,最终确定只要对耳轴表面淬硬层及裂纹修复即可恢复到原设计状态,达到使用要求。针对耳轴属于大锻件、持续承受较大交变应力的特点,在耳轴修复上采用国外先进保养焊接技术,首先剥掉裂纹区域母材,然后用进口特种合金焊条进行现掣接,焊接过程中多遍焊接工序之间使用风镐来消除应力,焊接后采用磨削和保温措施,并最后在表面焊-层保护层。通过以上措施,保证了焊接质量,减少了应力的产生。

四、效益1.直接效益计算备件费用、施工费用和修复成本,直接经济效益约6 954万元。

2.间接效益若3座转炉全部长期停产,将造成巨大经济损失,此修复方案节约停炉停产时间近90天,间接效益巨大。

收稿 日期:2013-03-01编辑:刘雷20137A l中国设备工程 45

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