压缩装置应用的活塞杆运作产生裂痕的解析

　　结合活塞杆工作时所受的交变拉应力，可以认定活塞杆的断裂为脆性疲劳断裂。化学成分在断裂的活塞杆上取样进行化学成分分析，结果列于表。表中同时还列出了一中对结构钢成分的规定含量。检验结果说明，活塞杆的化学成分符合标准规定含量。在表中还列出了一中对结构钢各项力学性能的规定值，以及活塞杆制造厂对活塞杆热处理后的力学性能的要求值表中所列标准值是经℃油淬火℃回火后的性能。试样各项力学性能的检验结果证明，活塞杆的塑性、表面硬度和冲击功指标满足国家标准和生产厂的技术要求，但是其屈服强度、抗拉强度以及基体硬度，远不符合国家标准和制造厂的要求，特别是屈服强度低于要求值约川。

　　断裂的活塞杆表面层的横向和纵向光学金相组织也完全相同，为均匀而细小的回火屈氏体，未见脱碳和严重夹杂等缺陷。为活塞杆表面层的横向光学金相组织。属于正常的淬火、回火组织闭。扫描电镜微观分析采用扫描电镜对活塞杆自然断口的微观形貌和基体组织进行了观察分析。为活塞杆断口表面形貌的二次电子图像，可见断口表面呈准解理状花样，有大量方向不清的疲劳辉纹和二次裂纹。这说明活塞杆发生了脆性的疲劳断裂。为断口表面的显微组织的二次电子图像，可见粗大的短杆状和颗粒状碳化物密集分布在铁素体基体上，并且明显可见呈网络状的碳化物分布在粗大的原奥氏体晶界上。

　　对一般管系的处理要求是在管系的布局上，有集中质量如阀门、法兰等的部位应注意适当支承，另外约束应靠近弯头、异径管等存在激振力的部位，即使对于小直径的管线，也要避免长距离无支承或无悬挂。目的在于使所有元件同时振动，不要形成不同振动而导致附加应力产生。而管道支承之间的*大跨距，要求对不同的管系是不同的，目的是保证每一管段在结构上具有合适的局部固有频率。为了增加管卡的阻尼，应该使用可以压缩的衬里如石棉橡胶、纺织物等，保证管卡与管线充分接触，在管道的径向不留任何间隙。

　　通过对计算结果分析，建议采取以下措施一级进气管系确保原有支承的刚度改用管卡固定和新增八个支承一级排气管系确保原有支承的刚度改用管卡固定。采取以上措施后模拟计算结果。一级进气管系结构固有频率可增到以上，接近基频的倍要求在为*佳，机械振幅均下降到允许值以下，*大为拌，标准要求主要部位振动值不大于拌相对于。一级排气管系结构固有频率可增到，接近基频的倍以上，机械振幅*大为林，均降到允许值以下。

　　金相组织分析及扫描电镜分析结果说明，活塞杆的基体晶粒粗大，其显微组织是粗大的贝氏体和针状铁素体的混合组织，且在晶界上形成了网状的碳化物，因此严重弱化了活塞杆材料的力学性能。综合以上分析，连续重整装置投入运行后不久，其压缩机汽缸中的刮油环弹簧，由于某种原因而发生断裂，因而造成活塞杆表面的多处刮伤，在以后的运行中，活塞杆在快速交变拉应力的不断作用下，活塞杆表面的这些刮伤点形成了多处微裂纹，构成了疲劳裂纹源。由于活塞杆材料的显微组织严重不合理，其力学性能低下，致使其表面所形成的微裂纹迅速向杆内扩展，直至造成整个活塞杆发生了瞬时脆性疲劳断裂。