Recentemente, in campo industriale si è verificato frequentemente il problema della rottura del collegamento del volantino della valvola, che ha attirato l'attenzione diffusa. Questo problema non solo influisce sull’efficienza produttiva, ma può anche rappresentare una minaccia per la sicurezza delle apparecchiature e per la sicurezza personale degli operatori. Questo articolo esplorerà in modo approfondito le cause e gli effetti della frattura della connessione del volantino della valvola e introdurrà le attuali contromisure e i dati statistici rilevanti nel settore.
Sommario
1. Panoramica della rottura della connessione del volantino
3. Misure di risposta del settore
1. Panoramica della rottura della connessione del volantino
Essendo un componente chiave per l'azionamento delle valvole, l'affidabilità delle parti di collegamento del volantino della valvola è di vitale importanza. Nella produzione effettiva, la frattura della parte di collegamento del volantino si manifesta con crepe o addirittura con la completa disconnessione dell'albero di collegamento, dei connettori e di altre parti tra il volantino e la valvola, con il risultato che il volantino non è in grado di trasmettere normalmente la forza operativa e la valvola non è in grado di aprirsi o chiudersi come previsto. Durante la manutenzione quotidiana delle valvole a farfalla, il Chengjiao Mine Drilling Team ha scoperto che oltre il 90% delle valvole a farfallavolantini delle valvolesono stati danneggiati, deformati o rotti durante il processo di smontaggio e trasporto a causa di una protezione inadeguata e di un'insufficiente resistenza del materiale, rendendo impossibile la riparazione della valvola a farfalla e aumentando l'investimento nei costi del materiale. Questi dati riflettono intuitivamente la gravità del problema di frattura nella parte di collegamento del volantino.
●Problemi materiali
1. Resistenza insufficiente: alcuni produttori di volantini utilizzano materiali con resistenza inferiore per ridurre i costi. Ad esempio, in alcune piccole valvole, le parti di collegamento del volantino sono realizzate in normale acciaio al carbonio e l'acciaio legato appropriato non viene selezionato in base alle effettive condizioni di lavoro. Quando la valvola funziona in condizioni difficili come alta pressione e coppia elevata, le parti di connessione realizzate in normale acciaio al carbonio non possono sopportare enormi sollecitazioni e sono soggette a rotture. Secondo statistiche incomplete, i casi di rottura delle parti di collegamento del volantino a causa di una resistenza insufficiente del materiale rappresentano circa il 30%.
2. Scarsa resistenza alla corrosione: nei settori chimico e marittimo, l'ambiente in cui si trovano le valvole è spesso altamente corrosivo. Se il materiale della parte di collegamento del volantino ha una scarsa resistenza alla corrosione e viene corroso per lungo tempo da agenti corrosivi, la struttura del materiale verrà gradualmente distrutta, la resistenza sarà ridotta e alla fine causerà rotture. Ad esempio, in un'impresa chimica costiera, a causa dell'erosione dell'acqua di mare, le parti di collegamento del volantino che non utilizzavano materiali resistenti alla corrosione-hanno subito gravi corrosione e fratture dopo sei mesi di utilizzo. Tali casi di frattura causati da problemi di resistenza alla corrosione rappresentano circa il 25% del totale dei casi.
● Difetti di progettazione
1. Struttura irragionevole: se la struttura di progettazione della connessione del volantino è irragionevole, ciò porterà a una grave concentrazione di sollecitazioni. Ad esempio, il raggio di transizione tra l'albero di collegamento e il volantino è troppo piccolo, oppure il design della forma della parte di collegamento non è conforme al principio della meccanica, per cui quando si aziona il volantino, l'area locale della parte di collegamento è soggetta a sollecitazioni eccessive, superando di gran lunga la sollecitazione consentita del materiale, causando così una frattura. Ricerche pertinenti mostrano che il problema della frattura della parte di connessione del volantino causata da una progettazione strutturale irragionevole rappresenta circa il 20% dei problemi totali.
2. Discrepanza dimensionale: anche la discrepanza tra dimensione della connessione tra il volantino e il corpo valvola è un fattore importante. Se la dimensione della parte di connessione è troppo grande o troppo piccola, durante l'installazione e l'uso si genereranno ulteriori sollecitazioni o allentamenti di montaggio. Quando il volantino è sottoposto ad una grande forza operativa, queste sollecitazioni aggiuntive aggraveranno il danno della parte di connessione e alla fine porteranno alla frattura. Ad esempio, nel processo di ristrutturazione di alcune vecchie apparecchiature, a causa della selezione di volantini di dimensioni non corrispondenti, le parti di collegamento si rompono frequentemente. Tali casi di frattura causati dalla mancata corrispondenza delle dimensioni rappresentano circa il 15%.
●Installazione e utilizzo impropri
1. Processo di installazione non-standard: durante il processo di installazione della valvola, se l'installatore non installa il volantino secondo il processo di installazione corretto, ad esempio se la coppia di serraggio del connettore è troppo grande o troppo piccola e l'albero di collegamento non è allineato correttamente, ciò avrà un effetto negativo sulle prestazioni della connessione del volantino. Una coppia di serraggio eccessiva può causare deformazioni o addirittura crepe nella parte di connessione, mentre una coppia di serraggio troppo piccola può facilmente allentare il connettore, provocando scosse e urti durante l'azionamento del volantino, accelerando il danneggiamento della parte di connessione. Secondo le statistiche, circa il 10% dei casi di frattura della parte di connessione del volantino è causato da un processo di installazione non-standard.
2. Violazione del funzionamento: nel funzionamento quotidiano, se l'operatore utilizza troppa forza, aziona troppo frequentemente o aziona con forza il volantino quando la valvola è bloccata, la parte di collegamento del volantino sarà soggetta a coppia e impatto eccessivi. In condizioni operative così difficili per un lungo periodo, il materiale della parte di connessione si affaticherà gradualmente e alla fine si romperà. Ad esempio, nell'officina di produzione di una fabbrica, poiché l'operatore azionava frequentemente ed energicamente il volantino per accelerare l'avanzamento della produzione, la parte di collegamento del volantino si è rotta in breve tempo. Tali casi di frattura causati da violazioni operative rappresentano circa il 20%.
●Fatica e usura
1. Funzionamento ripetuto a lungo-termine: le valvole solitamente devono essere aperte e chiuse frequentemente nella produzione industriale. La parte di collegamento del volantino sarà soggetta a sollecitazioni alternate durante operazioni ripetute a lungo-termine. Col passare del tempo, all'interno del materiale appariranno gradualmente piccole crepe. Queste crepe continuano ad espandersi e alla fine portano alla frattura della parte di connessione. Ad esempio, in alcune linee di produzione automatizzate, la frequenza operativa delle valvole è estremamente elevata e il problema della frattura per fatica della parte di connessione del volantino è particolarmente evidente. Secondo i dati rilevanti, i casi di frattura per fatica causata da operazioni ripetute a lungo termine rappresentano il 35% dei casi totali.
2. Effetto di usura: la parte di collegamento del volantino produrrà attrito con le parti circostanti durante la rotazione. Se le condizioni di lubrificazione sono scadenti o sono presenti particelle di impurità, l'usura sarà aggravata. L'usura non solo ridurrà le dimensioni della parte di connessione e ne ridurrà la resistenza, ma causerà anche cavità e graffi sulla superficie. Questi difetti diventeranno una fonte di concentrazione di stress e accelereranno la frattura della parte di connessione. In alcune imprese minerarie, a causa del duro ambiente di lavoro, della polvere e delle impurità, la parte di collegamento del volantino è gravemente usurata e si verificano frequentemente problemi di frattura. Tali casi di frattura causati dall'usura rappresentano circa il 20% del totale dei casi.
3. Misure di risposta del settore
1. Ottimizza il design
Selezione dei materiali: i principali produttori di valvole hanno iniziato a prestare maggiore attenzione alla selezione dei materiali delle parti di collegamento del volantino. In base alle diverse condizioni di lavoro, vengono selezionati materiali ad alta-resistenza e resistenza alla corrosione-come acciaio inossidabile e acciaio legato. Allo stesso tempo, la qualità dei materiali è rigorosamente controllata per garantire che gli indicatori di prestazione dei materiali soddisfino i requisiti di progettazione. Ad esempio, quando una nota azienda di valvole-produceva valvole per l'industria chimica, utilizzava acciaio legato speciale-resistente alla corrosione per le parti di collegamento del volantino. Dopo l'uso effettivo, è stato verificato che la probabilità di incidenti dovuti a fratture era effettivamente ridotta.
Miglioramento strutturale: ottimizzando la progettazione strutturale delle parti di collegamento del volantino, è possibile ridurre la concentrazione delle sollecitazioni. La resistenza e la stabilità delle parti di connessione possono essere migliorate adottando raccordi di transizione ragionevoli, aggiungendo nervature di rinforzo, ecc. Ad esempio, alcune aziende hanno progettato una nuova struttura di connessione del volantino, cambiando il tradizionale asse di connessione singolo in una struttura di collegamento multi-asse, disperdendo la forza operativa, riducendo la forza di una singola parte di connessione e migliorando così l'affidabilità complessiva del volantino.
2. Rafforzare il controllo di qualità
Rilevamento del processo di produzione: nel processo di produzione delle valvole, vengono introdotte apparecchiature e tecnologie di rilevamento avanzate per rilevare rigorosamente la precisione di lavorazione e le proprietà dei materiali delle parti di collegamento del volantino. Ad esempio, viene utilizzata la tecnologia dei test non-distruttivi per rilevare se sono presenti crepe e altri difetti nelle parti di connessione e vengono eseguiti test di durezza per garantire che la durezza dei materiali soddisfi gli standard. Solo i prodotti che hanno superato severi test possono entrare nel mercato per la vendita.
Sistema di tracciabilità della qualità: stabilire un sistema di tracciabilità della qualità completo per registrare in dettaglio il lotto di produzione, il fornitore di materie prime, i parametri del processo di produzione e altre informazioni di ciascuna valvola e del relativo volantino. Una volta che si verifica un problema di qualità, ad esempio una connessione rotta del volantino, è possibile risalire rapidamente alla causa principale del problema e adottare misure corrispondenti per migliorare e richiamare.
3. Formazione e funzionamento standardizzato
Formazione degli operatori: L'azienda rafforza la formazione degli operatori per familiarizzarli con le corrette modalità di funzionamento e le precauzioni delle valvole. Il contenuto della formazione comprende il controllo della forza di funzionamento del volantino, i requisiti di frequenza di funzionamento e i metodi di gestione corretti in caso di situazioni anomale come l'inceppamento della valvola. Attraverso la formazione, si migliorano le capacità operative e la consapevolezza della sicurezza degli operatori e si riduce il problema della rottura delle parti di collegamento del volantino dovuta a un funzionamento improprio.
Formulare le specifiche operative: sviluppare specifiche operative dettagliate della valvola e pubblicarle in una posizione ben visibile nel sito operativo. Le specifiche stabiliscono chiaramente il processo operativo, i requisiti di manutenzione e altri contenuti del volantino e richiedono agli operatori di operare rigorosamente in conformità con le specifiche. Allo stesso tempo, rafforzare la supervisione e l'ispezione del sito operativo per garantire che le specifiche operative siano effettivamente implementate.
4. Manutenzione e ispezione regolari
Manutenzione giornaliera: l'azienda dispone di personale speciale per eseguire la manutenzione quotidiana del volantino, controllare regolarmente se le parti di collegamento del volantino sono allentate, usurate, ecc. e pulire tempestivamente impurità e polvere nelle parti di collegamento per garantire una buona lubrificazione. Se vengono rilevati problemi, ripararli o sostituirli in tempo.
Ispezione regolare: sviluppare un piano di ispezione regolare ed eseguire un'ispezione completa delle parti di collegamento del volantino. Utilizza tecnologie di rilevamento avanzate, come test a ultrasuoni e prove di stress, per valutare lo stato delle parti di connessione. Adottare misure preventive in anticipo in base ai risultati dei test per evitare incidenti dovuti a fratture. Ad esempio, una grande azienda petrolchimica effettua ogni trimestre un'ispezione completa delle parti di collegamento del volantino. Attraverso l'ispezione e la manutenzione a lungo termine-, l'incidenza di incidenti dovuti a fratture nelle parti di collegamento del volantino è stata effettivamente ridotta.
Un incidente con la rottura del volantino della valvola di una centrale elettrica
Nel sistema di condotte del vapore di una centrale elettrica, aVolantino a raggiutilizzato per controllare il flusso di vapore si è interrotto improvvisamente durante il funzionamento. Secondo l'indagine, la parte di collegamento del volantino è realizzata in normale acciaio al carbonio e il vapore ad alta temperatura e alta pressione nella tubazione del vapore ha causato una grave corrosione, con conseguente significativa diminuzione della resistenza del materiale. Allo stesso tempo, l'operatore a volte usa troppa forza durante il funzionamento, il che aggrava ulteriormente il danno alla parte di collegamento e alla fine ne provoca la rottura. L'incidente ha causato un guasto al controllo del flusso di vapore, influenzando la normale produzione di energia della centrale e causando alcune perdite economiche. Dopo l'incidente, la centrale elettrica ha sostituito completamente il volantino con acciaio legato resistente alle alte temperature e alla corrosione e ha rafforzato la formazione e la gestione degli operatori.
Problema di frattura del volantino di una valvola a farfalla di un'azienda chimica
Durante il processo di produzione di un'azienda chimica, le parti di collegamento del volantino di più valvole a farfalla si rompevano spesso. Dopo l'analisi, il motivo principale è che l'ambiente chimico in cui si trova la valvola a farfalla è altamente corrosivo e il materiale della parte di collegamento del volantino non è sufficientemente resistente alla corrosione. Inoltre, durante il processo di apertura e chiusura della valvola a farfalla, la parte di collegamento del volantino sarà sottoposta ad una coppia elevata. La struttura del progetto originale non è in grado di disperdere efficacemente la coppia, con conseguente forte concentrazione di sollecitazioni. In risposta a questo problema, l'azienda ha collaborato con il fornitore della valvola per riprogettare e selezionare i materiali per il volantino della valvola a farfalla. È stato utilizzato uno speciale materiale in lega resistente alla corrosione- ed è stato ottimizzato il design strutturale della parte di connessione, con l'aggiunta di nervature di rinforzo e raccordi di transizione. Dopo la trasformazione, il problema della frattura della parte di collegamento del volantino della valvola a farfalla è stato efficacemente risolto.
Con lo sviluppo della tecnologia industriale, i requisiti di affidabilità e sicurezza diVolantino per valvola solidastanno aumentando. In futuro, l'industria si concentrerà sullo studio del problema della frattura della connessione del volantino e continuerà a ottimizzare la progettazione, il processo di produzione e la gestione della manutenzione. Con l’aiuto di nuovi materiali e nuove tecnologie, come l’utilizzo di nuovi materiali compositi per creare parti di connessione e l’utilizzo di tecnologie di monitoraggio intelligente per avvisare dei rischi, si prevede di ridurre significativamente l’incidenza delle fratture e garantire la sicurezza e la stabilità della produzione industriale.
La rottura delle parti di collegamento del volantino della valvola rappresenta una sfida importante in campo industriale. Analizzando le cause, adottando contromisure e rafforzando gli scambi e la cooperazione nel settore, siamo fiduciosi di poter superare gradualmente le difficoltà e promuovere lo sviluppo costante del settore delle valvole.
