PP反應(yīng)釜攪拌軸斷裂原因

　　PP反應(yīng)釜設(shè)備在石油、化工、食品、醫(yī)藥等行業(yè)中應(yīng)用廣泛，PP反應(yīng)釜是化工生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛的反應(yīng)器之一。攪拌軸是反應(yīng)釜中的核心部件，其在使用中經(jīng)常發(fā)生斷裂，不僅會造成經(jīng)濟(jì)損失，還會導(dǎo)致安全事故。

　　PP反應(yīng)釜攪拌軸的斷裂過程為：起源于攪拌軸與角焊縫交接突變處，并沿角焊縫擴(kuò)展，對攪拌軸的斷裂部位進(jìn)行有限元模擬，表現(xiàn)為進(jìn)氣孔與角焊縫處應(yīng)力較大，在循環(huán)附加載荷的作用下出現(xiàn)疲勞裂紋，降低這兩處的應(yīng)力集中可延長攪拌軸的使用壽命。有限元模擬時假設(shè)材料各向同性，從有限元模擬結(jié)果看，雖然角焊縫處應(yīng)力和進(jìn)氣孔處應(yīng)力相比相對較小，但疲勞起源于該角焊縫處，這與材料敏化、角焊縫處的晶粒大、敏化部位承載能力下降有關(guān)。

　　PP反應(yīng)釜螺孔變形使同軸度誤差大，從而產(chǎn)生附加彎矩；法蘭與攪拌軸的角焊縫填充量較大，角焊縫處材料敏化，敏化深度達(dá)到壁厚的2/3，敏化部位晶粒粗大，該部位承載能力下降；焊縫和攪拌軸交界處形狀突變，機(jī)械加工后進(jìn)氣孔的內(nèi)壁和外壁未倒圓角，導(dǎo)致應(yīng)力集中。在循環(huán)附加載荷的作用下，局部性累積損傷導(dǎo)致裂紋萌生并擴(kuò)展，直至發(fā)生疲勞斷裂。

　　PP反應(yīng)釜螺孔變形、角焊縫處材料敏化，及角焊縫處形狀 突變導(dǎo)致應(yīng)力集中是攪拌軸發(fā)生疲勞斷裂的主要原因。建議加裝振動監(jiān)測裝置，便于及時發(fā)現(xiàn)異常振動；改進(jìn)焊接工藝可減小角焊縫部位的敏化影響；并將角焊縫加工成凹形角焊縫，可以減小應(yīng)力集中。

2023.11.11  ZG