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合金轴承消除破损问题

石墨合金
石墨合金轴承解决断裂问题

合金轴承消除破损问题

经过:石墨合金

当垂直的涡轮泵在美国炼油厂的主要炼油厂三年内打破两次时,工程师知道必须有一个主要问题。第二轴断裂与第一轴断裂完全相同。该解决方案具有特殊合金,能够在极端温度下运行。

德克萨斯州贝特敦炼油厂的500,000桶玻璃炼油厂经营了一个维修计划,旨在在重大维修之间运行10年。在2010年7月和2013年5月再次处于完全相同的地方,这清楚地没有实现。

彻底的检查和分析揭示了潜在的问题与轴本身没有,但使用错误类型的轴承材料。有问题的单位是4阶段14 GH拜伦杰克逊垂直涡轮泵。当它进入ITT Pro服务维修车间时,在维修之前完全拆卸和检查。

检查和录制

这包括检查和记录尺寸,爆破和清洗所有部件以供检查,对所有部件进行完整的外观和尺寸检查,并进行无损检查(NDE),如磁粉测试/染料渗透测试(MT/PT)和阳性材料识别(PMI)。完成后,一份报告被提交给炼油厂的旋转设备组审批。

头轴在螺纹端部断裂,线轴和泵轴轴承有中度或重度摩擦损伤。碗形轴承、吸入钟轴承、填料函轴承和直线轴轴承都对轴外径有过大的间隙。各种成分表现出轻微的侵蚀、点蚀或磨损。无损检测发现在吸入钟、碗叶片和轴承配合区域有裂纹,在排出碗法兰处也有12处裂纹。

第一级和第二级叶轮也有小裂纹迹象,这是由钎焊修复。德克萨斯州Staff ord ITT Goulds Pumps的销售工程师Shane McAfee说:“无论裂缝是明显的、严重的还是微不足道的,我们都会建议进行修复。”“裂缝不是设计出来的。如果你看到一个,你需要问一下在运行过程中发生了什么,为什么这些裂缝会形成。”

预计修理旧泵时会有一些侵蚀,磨损和点击。但破裂和腐蚀损坏是出乎意料的。“我们看到的一个意外问题是这些套筒轴承的内径(ID)和外径(OD)的腐蚀损坏,”McAfee先生添加。

由于可能与泵轴外径接触并暴露在被泵送的液体中,轴套轴承内径磨损是常见的。但内径或外径上不应有腐蚀损伤。

一个安装了Graphalloy的泵的典型例子。

一个安装格拉瓦洛依泵的典型例子。

轴承损坏

轴承损坏还提供了轴和其他部件中的裂缝的可能根本原因。一旦消耗臭虫降低,轴损失支撑件被允许过度偏转并引入其他泵组件,导致应力和裂缝。

泵中的青铜轴承应该能够承受被泵送的等孔的暴露。但偶尔流入苛性钠流入,易于用青铜反应。需要选择新的轴承材料,其适用于异戊烷和苛性钠。ITT.Goulds泵联系了炼油厂的旋转设备集团,为更换材料产生思路。

根据工厂一位工程师的建议,他们想出了Graphalloy,一种石墨/金属合金,作为自润滑轴承材料。McAfee先生说:“Graphalloy是一种与多种泵送液体兼容的材料,在高温应用中提供了很好的选择。”由于它是自润滑的,轴承不需要润滑脂或机油。这不仅减少了维护要求,还允许石墨烯在润滑剂或塑料不能工作的条件下工作。

温度不是一个问题,因为这种材料具有在高达530°​​C的温度下工作的产品,其中油基润滑剂会燃烧或氧化,塑料将失败。对于诸如液化天然气的低温应用,这些轴承将保持其自润滑而不会凝固或固化。如果泵运行干燥,它们将保持润滑,而不会陷入粘合或抓住。

对于这种垂直泵的应用,ITT公司和炼油厂选择了Graphalloy GM 111.3,这是一种镍石墨/金属合金材料,可以承受高达400℃的温度,并具有自润滑和耐腐蚀的性能。石墨合金衬套安装在填料盒,柱,碗和吸盘轴承配合。

一旦加工,焊接,切割,钻孔,重新组装和测试,将泵涂装,包装并运送回炼油厂进行安装,并有效地运行,没有报告问题。

最初在世界泵杂志上发表。

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