Mewn unedau hydrogeniad, mae falfiau pêl Orbit sydd wedi'u lleoli wrth allfa cywasgwyr cilyddol yn gweithredu fel dyfeisiau ynysu critigol. Mae methiannau yn y falfiau hyn yn aml yn arwain at gylchoedd caffael hirfaith ar gyfer rhannau sbâr a fewnforir a chostau afresymol, gan beryglu'n uniongyrchol sefydlogrwydd hirdymor yr uned. Ar gyfer dulliau methiant cyffredin megis "jamio" a "thorri asgwrn" yn y falfiau hyn a fewnforir, mae adnewyddu domestig ynghyd ag uwchraddio deunyddiau yn cynnig ateb hynod effeithiol. Mae'r dadansoddiad canlynol yn manylu ar achos methiant nodweddiadol, gan amlinellu'r achosion sylfaenol a'r strategaethau atgyweirio a weithredwyd.
Cefndir a Ffenomen Nam
Testun y dadansoddiad hwn yw falf bêl Orbit wedi'i gosod ar allfa cywasgydd cilyddol mewn uned hydrogeniad. Digwyddodd y methiant yn ystod y cyfnod llwytho cychwyn. Cododd y falf diogelwch yn yr allfa ail gam yn sydyn, gan olygu bod angen ei chau i lawr mewn argyfwng. Cadarnhaodd adolygiad o dueddiadau pwysau hanesyddol bigiad pwysedd annormal yn yr allfa ail gam. Wedi'i gadarnhau gan yr arwydd afreolaidd o safle coesyn y falf cyn y digwyddiad, penderfynwyd yn gyntaf fod y falf wedi methu ag agor, gan achosi gorbwysedd yn y system.
Ar ôl dadosod ac archwilio, gwelwyd difrod mecanyddol sylweddol:
Roedd y coesyn gyda'r trac cam yn arddangos craciau, malu ymyl, a sgorio difrifol.
Roedd yr ardal gyswllt rhwng y pin canllaw a'r trac coesyn yn dangos anffurfiad amlwg.
Roedd arwyneb mewnol y llwyn canllaw yn dangos mewnoliad difrifol a charlamu.
Yn bwysicaf oll, roedd y pin coesyn wedi cneifio i ffwrdd.
Cadarnhaodd dadansoddiad sbectrol a phrofi caledwch fod deunydd y cydrannau a ddifrodwyd yn bodloni'r manylebau SS410 gwreiddiol, gan ddiystyru diffygion deunydd crai i bob pwrpas.
Dadansoddiad o Wraidd y Broblem
Mae'r falf pêl Orbit yn gweithredu drwymecanwaith "codi-a-troi", lle mae'r rhyngweithio rhwng y pin canllaw ar y boned a'r trac cam ar y coesyn yn cylchdroi'r bêl. Yn seiliedig ar ganfyddiadau'r dadosod a'r amodau gweithredu, priodolwyd y methiant i dri ffactor sylfaenol: materion cydosod mecanyddol, cyrydiad canolig, ac embrittlement hydrogen.
Cydosod a Gwisgo Mecanyddol
Datgelodd archwiliad o'r marciau anffurfiad ar y trac cam nad oedd y pin canllaw yn llithro'n esmwyth o fewn y rhigol helical, yn enwedig jamio ar y trawsnewidiadau crwm. Roedd y jamio hwn yn cyfyngu ar gylchdroi'r bêl, gan arwain at draul traul ac anffurfiad o dan feicio aml. Ar ben hynny, gosodwyd darnau o'r pin cadw toredig rhwng y coesyn cam a'r llwyn, gan gynyddu'r trorym gweithredu yn sylweddol. O dan arosodiad y pwysau mecanyddol hyn, torrodd y coesyn ar y pwynt lle mae'r crynodiad straen uchaf.
Corydiad Ion Clorid
Mae'r falf yn gweithredu ar 13.0 MPa gyda chyfrwng sy'n cynnwys hydrocarbonau a chloridau olrhain. Datgelodd dadansoddiad o amhureddau llaid o allfa'r cywasgydd gynnwys ïon clorid mor uchel â 3.10%. Er bod gan ddur di-staen martensitig SS410 rywfaint o wrthwynebiad i gloridau, gall crynodiadau uchel beryglu'r ffilm passivation, gan hyrwyddo cyrydiad tyllu a holltau. Roedd datguddiad hirdymor wedi lleihau trawstoriad effeithiol a chyfanrwydd adeileddol y cydrannau.
Brithiad Hydrogen a Thorasgwrn Pin
Mewn amgylchedd â gwasgedd rhannol hydrogen uchel, mae atomau hydrogen yn ymledu i'r matrics dur, gan achosi embrittlement hydrogen a nodweddir gan lai o hydwythedd a chaledwch. Er bod deunydd y pin coesyn yn dangos ymwrthedd cyrydiad straen da, roedd y cyfuniad o embrittlement hydrogen a'r trorym gormodol o ganlyniad i jamio mecanyddol yn golygu bod y pin yn agored i dorri asgwrn brau unwaith y byddai'r trorym gweithredu â llaw yn uwch na'r terfyn critigol.
Cynllun Adnewyddu ac Uwchraddio Deunyddiau
Wrth fynd i'r afael â'r achosion sylfaenol, canolbwyntiodd y strategaeth adnewyddu ar "adfer dimensiwn, cryfhau lleol, ac optimeiddio strwythurol," gyda phwyslais penodol ar uwchraddio deunyddiau ar gyfer cydrannau sy'n agored i niwed.
Cladin Laser ar gyfer Cydrannau Allweddol
Er mwyn gwella ymwrthedd traul ac atal anffurfiad, defnyddiwyd technoleg cladin laser:
Coesyn gyda Thrac Cam: Roedd ardal y trac helical wedi'i gorchuddio ag aloi Stellite 12 ar sylfaen SS410. Mae Stellite 12 yn cynnig caledwch uchel ac ymwrthedd gwisgo uwch, gan atal anffurfiad trac yn effeithiol.
Pin canllaw: Claddwyd y pin ag aloi Stellite 6 ar sylfaen SS410. Mae Stellite 6 yn darparu gwell caledwch a gwrthsefyll sioc thermol, gan ei wneud yn ddelfrydol ar gyfer parau ffrithiant.
Ar yr un pryd, cafodd y llwyn canllaw a'r pin cadw eu hailbeiriannu i sicrhau goddefiannau ffit manwl gywir.
Addasiad Domestig o'r System Selio
Roedd y gasged boned wreiddiol yn gydran wedi'i mewnforio'n hynod denau, wedi'i gwneud yn arbennig, gydag amser arweiniol hir. Ar ôl gwirio'r ymylon cryfder, cafodd wyneb selio'r boned ei beiriannu i greu rhigol safonol ar gyfer gasged clwyfau troellog graffit. Datrysodd y diwygiad hwn y broblem selio a chyflawnodd-gyflawni darnau sbâr. Yn ogystal, uwchraddiwyd yr adran pacio i bacio graffit hyblyg domestig, sy'n cyfateb i'r safon GP-6 a fewnforiwyd.
Canlyniadau Gweithredol a Chasgliad
Ar ôl ei hadnewyddu, pasiodd y falf brofion hydrostatig a niwmatig a chafodd ei hailosod. Mae data maes yn dangos bod y falf bêl Orbit wedi'i huwchraddio yn gweithredu'n esmwyth gyda pherfformiad selio rhagorol. Hyd yn hyn, mae'r falf wedi bod mewn gweithrediad sefydlog ers tair blynedd heb fethiannau cylchol.
Mae'r achos hwn yn dangos, ar gyfer falfiau pêl Orbit a fewnforir sy'n gweithredu o dan amodau llym tebyg, adnewyddu domestig gan ddefnyddio technolegau peirianneg arwyneb, megis cladin laser a all nid yn unig liniaru heriau caffael darnau sbâr ond sydd hefyd yn ymestyn bywyd gwasanaeth yn sylweddol mewn amgylcheddau sy'n cynnwys hydrogen,{0}}cyfoethog, clorid. Mae gan yr ateb hwn werth sylweddol ar gyfer cynnal a chadw falfiau mewn unedau petrocemegol tebyg.
