低于国标标准 GB/T 9439—201

　　应急柴油机空气分配器端盖脱离分析与处理_互联网_IT/计算机_专业资料。应急柴油机空气分配器端盖脱离分析与处理 余 浩 1，文栋栋 2 【摘 要】针对某核电应急柴油机空气分配器端盖脱离故障，根据故障现象、 设工作原理和结构建立故障树，从技术状态、操作、装配和零部件质量

　　应急柴油机空气分配器端盖脱离分析与处理 余 浩 1，文栋栋 2 【摘 要】针对某核电应急柴油机空气分配器端盖脱离故障，根据故障现象、 设工作原理和结构建立故障树，从技术状态、操作、装配和零部件质量 4 个 方面逐项分析，确定故障原因并采取处理措施，同时提出预防性建议。 【期刊名称】《设管理与维修》 【年(卷),期】2019(000)013 【总页数】2 【关键词】核电；应急柴油机；空气分配器 0 引言 空气分配器是应急柴油机（简称柴油机）启动系统的关键装置，作用是通过控 制压缩空气的通断进控制气缸启动阀的启闭，继而控制起动用压缩空气按照发 火顺序依次进入气缸，终推动活塞运动，带动曲轴旋转并达到起动转速。 运营既定柴油机型号 18PA6B 型，V 型 18 缸，额定功率 6100 kW，板式冷却器额定转速 1000 r/min，直接空气起动，选用分配盘式空气分配器，沿分配器体外圆加工 有与起动气缸数相等的出气孔，通过压缩空气管与相应气缸的起动空气阀相连， 分配器体前端面处对应各出气孔位置加工有轴向孔，分配盘安装在转轴上，由 衬套支撑，通过联轴节与凸轮轴相连。 1 故障现象 在柴油机调试期间首启前起动吹车过程中，手动开启启动电磁阀继电器，A 列 各缸示功阀出口排气正常，B 列 5 个气缸相继排气后发出“砰”的一声巨响， 操作人员立即手动关闭起动电磁阀继电器，柴油机起动吹车被迫中断。 检查发现 B 列空气分配器端盖及连接螺栓整体脱离，控制用压缩空气管系严重 变形，分配器体端盖连接螺栓内螺纹孔螺纹脱离，端盖连接螺栓未发现断裂、 变形等异常现象。 2 故障分析 2.1 原因分析 2.1.1 技术状态问题 当分配器体、分配盘和端盖的技术状态与专利方不一致、螺栓选型不符合专利 方配套的要求时，分配器体、分配盘、端盖或螺栓可能在使用过程中发生损伤， 造成空气分配器端盖在使用过程中脱离。 2.1.2 空气管系堵塞或脏堵 当吹车前空气分配器前压缩空气管系存在堵塞或脏堵等异常时，异物有可能进 入空气分配器后起动用压缩空气管系，或当空气分配器后启动用压缩空气管系 存在堵塞或脏堵等异常时，可能造成端盖与分配盘之间的气室超压，造成空气 分配器端盖在使用过程中脱离。 2.1.3 装配问题核查 当分配盘装配质量存在问题，如卡滞、移位等，可能造成端盖与分配盘之间的 气室超压，进而造成空气分配器端盖在使用过程中脱离。 当端盖连接螺栓紧固力矩过大时，可能造成分配器体上端盖连接螺栓内螺纹孔 内螺纹拉伤，进而造成空气分配器端盖在使用过程中脱离。 2.1.4 零件质量问题 当 B 列各缸气缸启动阀动作不灵活或卡死时，可能造成端盖与分配盘之间的气 室超压，进而造成空气分配器端盖在使用过程中脱离。 当分配器体的化学成分、硬度或金相组织不满足标准时，如硬度偏低、组织中 含有大量铁素体相，性能下降、强度降低，分配器体端盖连接螺栓内螺纹孔内 螺纹可能发生断裂、磨损，进而造成空气分配器端盖在使用过程中脱离。 2.2 故障树 根据故障现象、柴油机工作原理和结构，从技术状态、操作、装配和零部件质 量 4 个方面逐项分析，建立图 1 所示故障树。 2.3 故障原因排查 2.3.1 技术状态核查 核查专利方配套及图纸，分配器体、分配盘和端盖技术状态与专利方一致，螺 栓选型符合专利方配套的要求，因此可排除分配器体、分配盘和端盖技术状态 不满足设计要求的可能性。 2.3.2 空气管系核查 查阅柴油机调试记录，在吹车前，已按照要求对空气分配器前的压缩空气管系 进行了吹扫，吹扫结果满足验收要求，因此可排除空气分配器前压缩空气管系 堵塞、脏堵的可能性。 检查空气分配器后的启动用压缩空气管系，未发现堵塞现象，因此可排除空气 分配器后的启动用压缩空气管系堵塞、脏堵的可能性。 2.3.3 装配问题核查 检查分配盘装配质量，未发现卡滞、移位等异常现象，因此可排除分配盘装配 质量问题的可能性。 检查控制用压缩空气和启动用压缩空气管系，未发现安装错误、管线变形、堵 塞、脏堵等异常现象，因此可排除压缩空气管系问题的可能性。 查阅磨合试验、出试验等工试验记录，未发现分配器存在漏油、漏气等异 常情况的记录，因此可排除端盖连接螺栓松动的可能性，但查阅柴油机装配记 录，未能找到端盖连接螺栓紧固力矩记录，故不能排除紧固力矩过大造成分配 器体上端盖连接螺栓内螺纹孔内螺纹拉伤的可能性。 2.3.4 零件质量问题 检查 B 列各缸气缸起动阀，未发现动作不灵活、卡死等异常现象，因此可排除 B 列各缸气缸起动阀问题的可能性。 检查配器体端盖和连接螺栓尺寸，确认分配器体端盖尺寸满足图纸要求，连接 螺栓长度满足图纸要求，因此可排除分配器体端盖和连接螺栓尺寸问题的可能 性。 解剖分配器体，检查发现分配器体连接螺栓内螺纹孔内前 6 扣螺纹脱落，测量 端盖尺寸及端盖连接螺栓旋入长度，板式冷却器计算发现端盖连接螺栓与分配器体连接的 有效螺纹为 6 扣，检查结果表明分配器体与端盖连接螺栓相配合的螺纹已全部 损坏。对分配器体进行化学成分、硬度及金相检查，结果显示：分配器体硬度 （ HBW ） 为 160 ，低 于 国 标 GB/T 9439—2010 灰 铸 铁 件 中硬 度 要 求 值 （170HB）；分配器体基体为珠光体+30%铁素体（图 2），基体组织含有大量 铁素体（图 3），0 灰铸铁件中基体要求（珠光 体）。 2.4 故障成因 （1）分配器体硬度及金相组织不符合国家标准 GB/T 9439—2010 灰铸铁件的 要求，硬度偏低，组织中含有大量铁素体相，弱化了材料性能，强度降低，在 外力作用下螺纹发生磨损、断裂。 （2）可能存在端盖连接螺栓紧固力矩过大问题：高压空气（压力 4 MPa （40 bar））流入分配器时对分配器体和端盖的连接螺栓有着很大的冲击力，板式冷却器分 配器体螺纹孔基体机械性能不满足国家标准 GB/T 9439—2010 灰铸铁件的要 求，柴油机在磨合试验、
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