废热锅炉安全阀弹簧断裂失效分析
锅炉安全阀弹簧失效的分析
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圈产生塑性变形进而失效。 从 而收到可观的经 济效益 。 ４预 防安全 阀弹簧失效的措施 ２安全阀弹簧宏观检查 由图 １ 可见 ， 断裂弹簧大部分 区域 的间距都很 小 ， 些部位的 有 根据上述分析和实践操作的经验 ， 炉安 全阀弹簧失效 的预 防 锅 间距 已接近于零 。对 同种规格 型号工作正常的安全阀进行实测 ， 测 措施 主要 有 ： ４１ ． 为了防止安全 阀腐蚀失效 ， 锅炉运行管理应注 意 ：． ａ 要保养 、 得 弹簧 在 自由状态下 的高度为 ２ ２ ｍ，正 常整定压力 位 ０２ Ｍ ａ ５ｍ ． Ｐ ７ 及安全阀设计开启高度下 ， 弹簧被压缩的高度要 高于断裂 弹簧拼接 及时检修 ， 使安全 阀处于完好状态 ；． ｂ禁止锅炉在高水位 运行 ， 以防 造成 弹簧腐蚀 ；． ｃ 锅炉运行时水质复 后 的高度 ， 根据 图 １ 所示 的断裂 弹簧 拼接照片 ， 明在卸除载荷 的 安全阀排气时严重携带盐和水 ， 说 合《 低压锅炉水质标准｝ Ｂ ５ ６ １９ 要求 ， Ｇ １７ —９ ６ 防止安全阀排气 时所携 情况下 ， 弹簧处于“ 压并” 状态 ， 已经发生永久变形。 对各断裂弹簧表 引起漏气 和弹簧腐蚀 ；． 阀排 放管底 部 ｄ安全 面进行 检查 ， 发现其表 面分 布有 大量的网状裂纹 ， 裂纹分布纵横交 带 的杂质损 伤密封面 ，
以防冷却水淤积在安全 阀阀体内 ， 造成安全 阀弹簧 错， 根据弹簧 的受力状态分析 ， 在正常的单一工作载荷作用下 ， 不可 要设置疏水管 ， ｅ ． 以防锅炉房 内 灰尘长期黏积在弹簧 能产生这些纵横交错 的网状分布裂纹 ， 这些 网状裂纹的形 态与热应 腐蚀 ；要做好安全阀防尘保护 ， 力产生 的裂纹形 态相似 。 上 而 产 生腐 蚀 。 ４２ ．安全 阀在安装时其 阀杆 、 弹簧 以及 阀体 等部 件 ， 必须 在同一 ３安全 阀弹簧的质量 问题 减小 弹簧所受 的偏 心载荷 ， 大安全 阀弹簧的 增 目前 ， 安全 阀弹簧 的质量 问题 主要包 括两个方面 ， 一是应力松 轴线上且保持垂直 ， 安全应力值 ， 提高使用寿命 。 弛， 二是断裂。 ４３ －严格控制锅炉压力 ， 使安全 阀不发生频繁动作 。这可提高安 ３１ ．应力松 弛 在长期工作条件下 （ 一定 的压力和温度 ） 的安全 阀弹簧 ， 它的应 全 阀的使用寿命 ， 减少安全 阀失效 ， 确保锅 炉安全运行 ， 提高经济效 力松弛现象必然会发生 。 必须在选 材和处理工艺两方 面着手使它的 益 。 参考文献 抗松弛性能达到技术要求 。有些安全阀在受热条件下工作 ， 压力 其 偏差将大于 ±１ ％。这是一种相当普遍 的现象 。 『１ １刘金伟． 试论安全弹簧的优化设计『． 炉制造， ０ ． Ｊ锅阀弹簧的失效及预防『． 锅 Ｊ锅炉技 术， ０ ， ． ］ ２ １２ ０ ３
解析锅炉安全阀的常见故障范文
解析锅炉安全阀的常见故障范文锅炉安全阀是锅炉压力控制和安全保护的重要设备，常见故障会严重影响锅炉的工作效率和安全性。
本文将对锅炉安全阀的常见故障进行详细解析，包括故障原因、表现和处理方法等方面。
一、安全阀无压力或压力不稳定1. 故障原因：（1）阀盖未上紧或松动，导致内部气密性差；（2）弹簧失效或调整不当；（3）密封面磨损或堵塞。
2. 故障表现：（1）锅炉内压力一直保持在正常范围以内，安全阀未自动打开放气；（2）锅炉内压力不断升高，但安全阀无法正常打开。
3. 处理方法：（1）检查阀盖，确保紧固；（2）检查弹簧设置或更换弹簧；（3）清洗或更换密封面。
二、安全阀漏气1. 故障原因：（1）密封面磨损或损坏；（2）阀芯卡死或卡砂。
2. 故障表现：（1）安全阀开启后，气体泄漏；（2）安全阀关闭后，仍然有气体泄漏。
3. 处理方法：（1）清洗或更换密封面；（2）拆卸阀体，清理阀芯。
三、安全阀无反应1. 故障原因：（1）阀盖或阀体磨损或堵塞；（2）阀芯卡死或卡砂；（3）内腔脏污导致密封不良。
2. 故障表现：（1）锅炉内压力升高，但安全阀不打开；（2）手动操作安全阀，但无变化。
3. 处理方法：（1）清洗阀盖和阀体，并确保密封良好；（2）拆卸阀体，清理阀芯；（3）清洗阀内腔，确保通畅。
四、安全阀频繁开启1. 故障原因：（1）锅炉水温过高，压力超过设定值；（2）安全阀弹簧过软或调整不当；（3）阀芯腐蚀或卡死。
2. 故障表现：（1）锅炉在运行时，安全阀频繁开启；（2）锅炉停止运行后，安全阀仍然无法关闭。
3. 处理方法：（1）调整锅炉运行参数，控制水温和压力；（2）检查并调整安全阀弹簧；（3）清洗或更换阀芯。
五、安全阀打滑1. 故障原因：（1）阀芯与密封面之间存在磨损或脏污；（2）弹簧受力不均衡。
2. 故障表现：（1）阀芯起到一定高度后，突然下滑；（2）阀芯无法稳定在开启或关闭位置。
3. 处理方法：（1）清洗或更换密封面；（2）检查并调整弹簧。
阀门弹簧频繁失效的原因
阀门弹簧频繁失效的原因
阀弹簧失效的原因总结如下:
1. 高压——弹簧对外力的瞬态冲击形式可分为静态变形、冲击分解和振动变形。
弹簧复位的主要原因是大变形和高载荷。
由高压力引起。
高应力仅适用于静载弹簧，低疲劳寿命延长。
2. 氢脆-如果弹簧没有镀好或腌制好，如果氢处理不当，会导致弹簧钢脆失效，但有色金属阀门弹簧不受此影响。
在电镀溶液中，对于电解水分子，总是有一定数量的氢离子。
部分氢离子形成堆叠，部分以氢原子状态渗入镀层和金属本体，使金属本体在电镀或酸洗后在烘箱或电阻炉中脱氢。
温度和时间是根据弹簧的大小和涂层的厚度来决定的。
一般情况下，当150涂层的温度下降时，常温会变脆。
这是氢。
脆弱。
-250秒，保持0.5-5小时。
3、急弯和刻痕——拉伸、扭转和急弯所造成的扁弹簧，其刻痕或划痕会造成扁弹簧高度应力集中，造成失效，所以弯曲应变应大，并避免打印时记住。
4. 疲劳反复变形的弹簧，特别是当其周期超过106周时，即使是中等的应力也可能导致疲劳失效。
当工作条件恶劣时，应采用低应力，提高弹簧的抗疲劳性能。
在合理选材的情况下，喷丸处理不仅使弹簧表面光滑，而且提高了弹簧的抗疲劳性能，延长了弹簧的抗疲劳性能。
至少可以防止表面脱碳、小坑、压痕、裂纹等缺陷。
喷丸可以使表面产生轻微的塑性变形，产生的残余应力可以部分恢复弹簧在多次断裂后产生的拉应力，拉应力正是裂纹的来源。
锅炉安全阀常见故障原因分析及解决措施
锅炉安全阀常见故障原因分析及解决措施摘要：安全阀是一种特殊的阀门，是压力设备以及整个压力系统所需的安全附件，可以避免其超负荷运行，避免发生重大事故，造成人身安全。
安全阀在生产中使用量巨大，仅在我国使用量就有千万只。
安全阀是确保生产过程安全运行、保护人身安全的重要元件。
关键词：锅炉安全阀；故障原因；解决措施1锅炉安全阀问题概述目前，我国使用的安全阀有弹簧式、杠杆式、脉冲式三种结构类型。
对于安全阀的选择和使用，主要根据设备需要以及整个生产系统需求，由专业设计人员进行合理地选型和安装，保障整个系统能够安全、高效、平稳地运行。
安全阀在实际使用过程中发生故障的概率比较高，常见的问题主要有泄漏、弹簧起跳不及时、阀门整定压力存在偏差、阀杆不对中、颤振等。
有时也会出现安全阀在正常工作，但是由于排量小，没有足够压力进行泄压，或者超过压力和启闭压差不能保持平衡，整个系统还在超负荷运行。
以上种种情况都会导致严重的后果，因此需深入安全阀泄放机理、进行内部流场分析，从而保证安全阀设计合理、性能优化、正常运行，确保其对设备发挥保护作用。
安全阀在运行过程中长期受到高温高压、酸碱腐蚀、应力松弛等因素的作用，如缺少必要的维护，极易造成密封面损坏，引发泄漏问题。
安全阀泄漏时会对上下游工艺过程产生影响，当泄漏量过大时还可能会造成安全阀密封面损伤，对现场人员的人身安全产生威胁，甚至造成严重的事故。
据统计，流程工业中近40%的重大事故与阀门卡死、泄漏等故障有关。
1979年美国三哩岛核电事故调查结果表明，事故原因是安装在稳压器顶部的安全阀开启后未能正常回座导致稳压器失水进而造成反应堆堆芯过热熔化，最终发展成为严重的核泄漏事故。
1988年，发生了由于安全阀失效导致天然气大量泄漏，造成阿尔法石油钻塔多个工作平台被烧毁，167人遇难的重大事故。
因此，加强安全阀泄漏的在线检测有利于提高安全阀运行可靠性、减少安全阀泄漏对工艺过程、人员安全以及环境的影响。
锅炉安全阀阀门常见故障分析
锅炉安全阀阀门常见故障分析【摘要】锅炉安全阀是保障锅炉运行安全的重要设备，但在使用过程中常会出现各种故障。
本文通过对安全阀失灵的原因、启闭不灵故障、启闭部件损坏故障、启闭部件卡阻故障以及调整不当故障进行详细分析，帮助读者了解和排除可能出现的问题。
安全阀失灵的原因可能包括磨损、跳阀片卡住等，启闭不灵故障可能是由于弹簧劲度减小引起的，部件损坏和卡阻则需要检查阀盖、阀座、导向件等。
文章总结了常见的锅炉安全阀阀门故障分析，希望能为锅炉维护和保养提供参考。
【关键词】锅炉、安全阀、阀门、故障、分析、失灵、启闭、部件、损坏、卡阻、调整、总结1. 引言1.1 介绍锅炉安全阀阀门常见故障分析锅炉安全阀是锅炉中的一种重要安全设备，其作用是在锅炉内部产生过压时，通过自动启闭来释放压力，确保锅炉的安全运行。
在实际运行中，安全阀也会出现各种故障，影响了其正常的启闭功能，进而威胁到了锅炉的安全性。
对于锅炉安全阀阀门的常见故障分析十分重要。
在本文中，我们将对安全阀失灵的原因、安全阀启闭不灵、安全阀启闭部件损坏、安全阀启闭部件卡阻以及安全阀调整不当等几个方面进行深入分析。
通过对这些常见故障进行细致的剖析，可以帮助运行人员及时发现并解决问题，保障锅炉的安全运行。
了解锅炉安全阀阀门的常见故障分析是维护锅炉安全的重要一环。
只有深入了解故障的成因，才能有针对性地采取相应的措施，保障锅炉设备的正常运行。
在接下来的我们将逐一对这些故障进行详细分析，以期为锅炉运行维护提供帮助。
2. 正文2.1 安全阀失灵的原因分析安全阀是锅炉中非常重要的安全装置，当锅炉压力超过设定值时，安全阀会打开释放压力，保证锅炉不会发生爆炸。
安全阀也会出现失灵的情况，导致无法正常释放压力，给锅炉带来安全隐患。
1. 腐蚀：安全阀长期处于高温高压环境中，容易受到水垢和腐蚀物的影响，导致阀门密封不严，无法正常工作。
2. 过压：如果锅炉压力超过安全阀的额定压力，安全阀可能被过载损坏，导致失灵。
弹簧的失效分析与预防~参考！
弹簧的失效分析与预防~参考！弹簧是一般机械不可缺少的零件，它在工作过程中起到缓冲平衡、储存能量、自动控制、回位定位、安全保险等作用。
弹簧在使用过程中常因各种原因导致失效而引起机械故障。
为此，有必要讨论引起弹簧失效的原因及预防措施。
导致弹簧失效的主要因素有材料缺陷，加工制造缺陷，热处理不当，表面处理不当，工作环境因素等。
通过对21个弹簧失效案例的汇总分析，弹簧表面缺陷，包括碰撞磕痕、微动磨损、凹坑等造成弹簧失效的比例最大，占50%；另外还有裂纹占有20%；夹杂、疏松13%；脱碳、热处理、表面强化分别占3%左右。
弹簧失效可由一种原因引起，也可由几种原因因素综合作用所致。
因此，对弹簧的失效分析必须先对实例的失效现象进行种种调查分析，弄清楚其失效模式，然后找出其失效的原因因素，从而提出改进措施1、弹簧原材料引起的弹簧失效:（1）由于钢的冶炼方法不同，会使钢中存在不同程度造成弹簧早期疲劳失效的夹杂物，夹杂物过量或尺寸过大，均匀度不好都会影响材料的力学性能，容易早期疲劳失效。
实例：某公司一件型号为SY6480（Ф22mm）的车辆悬架用扭杆弹簧，在新车出库时便发生断裂，分析认为断裂起源于弹簧亚表面存在的一个粗大脆性夹杂物（如图1，图2(图1的放大图)）。
预防措施：弹簧材料必须有优良的冶金质量，如严格控制化学成分、高纯净度，较低夹杂物含量，同时还要求材料成分和组织的均匀性和稳定性。
为了降低钢中有害气体和杂质元素，提高钢的纯净度，应采用真空冶炼及电渣重熔等精炼技术。
（2）轧制过程可能引起的缺陷：残余缩管及中心裂纹；折叠缺陷（如图3）；线状缺陷、划痕；表面锈蚀坑；过烧、桔皮状表面、麻坑；这些都可能导致弹簧失效。
所以钢厂应尽量避免和消除轧制过程中产生的缺陷，弹簧厂应加强对弹簧原材料质量检查，尽量采用表面质量好的材料。
冷成形螺旋弹簧在卷簧时由于卷簧过程中工艺装备不良或调整操作不当会产生弹簧的表面缺陷。
如自动卷簧机上切断弹簧时切刀就有可能插伤邻近弹簧圈钢丝的内表面。
弹簧式安全阀故障解决办法
弹簧式安全阀故障解决方法弹簧式安全阀故障解决方法弹簧式安全阀故障解析弹簧式安全阀，是依靠弹簧的弹性压力而将阀的瓣膜或柱塞等密封件闭锁，一旦当压力容器的压力异常后产生的高压将克服安全阀的弹簧压力，所以闭锁装置被顶开，形成了一个泄压通道，将高压泄放掉。
在日常使用过程中，也会由于使用欠妥或鲜有保养而显现一些故障，以下是具体的维护和修理方法，仅供您参考。
弹簧式安全阀故障解决方法故障一是安全阀漏气。
紧要原因是：（1）阀芯与阀座接触面不严密；（2）阀芯与阀座接触面有脏物；（3）阀杆偏斜。
故障二是安全阀到规定压力时不开启。
弹簧式安全阀故障解决方法紧要原因是（1）阀芯与阀座粘住，可做手动排气试验排出；（2）弹簧式安全阀的弹簧调整压力过大，应重新调整；（3）杠杆式安全阀的重锤向后移动，应将重锤移到原来定压的位置上，用限动螺丝紧固。
故障三是安全阀不规定压力时开启。
弹簧式安全阀故障解决方法紧要原因是（1）弹簧式安全阀的弹簧调整压力不足、弹簧失效或弹力不足，应重调或重换安全阀；（2）杠杆式安全阀重锤向前移动，应将重锤移到原来定压的位置上，用限动螺丝紧固。
1.泄漏在设备正常工作压力下，阀瓣与阀座密封面之间发生超出允许程度的渗漏。
其原因有：阀瓣与阀座密封面之间有脏物。
可使用提升扳手将阀开启几次，把脏物冲去；密封面损伤。
应依据损伤程度，采用研磨或车削后研磨的方法加以修复；阀杆弯曲、倾斜或杠杆与支点偏斜，使阀芯与阀瓣错位。
应重新装配或更换；弹簧弹性降低或失去弹性。
应采取更换弹簧、重新调整开启压力等措施。
2.阀瓣频跳或振动紧要是由于弹簧刚度太大。
应改用刚度适当的弹簧；调整圈调整欠妥，使回座压力过高。
应重新调整调整圈位置；排放管道阻力过大，造成过大的排放背压。
应减小排放管道阻力。
3.到规定压力时不开启造成这种情况的原因是定压不准。
应重新调整弹簧的压缩量或重锤的位置；阀瓣与阀座粘住。
应定期对安全阀作手动放气或放水试验；杠杆式安全阀的杠杆被卡住或重锤被移动。
弹簧式安全阀常见故障分析及处理
弹簧式安全阀常见故障分析及处理摘要：某公司2×330MW机组弹簧式安全阀在运行过程中,出现安全阀阀泄漏的缺陷，分析故障原因，提出解决方法。
关键词：安全阀故障原因分析解决方法公司有二台装机容量330MW机组，于2005年8月开始相继投入运行。
锅炉采用东方锅炉厂生产的DG1025/18.3-Ⅱ4型亚临界、一次中间再热、自然循环、平衡通风、单炉膛Π型露天布置、固态排渣、全悬吊结构燃煤汽包锅炉。
每台锅炉的过热器出口管道、再热器入口管道、再热器出口管道、汽包两端设计安装了11台由美国安德森格林伍德克罗斯比(Anderson Greenwood /Crosby)阀门公司设计与制造的弹簧式安全阀，其安全阀阀瓣采用柔性阀瓣。
所谓柔性阀瓣的弹簧式安全阀是在阀瓣密封面背侧加工了一道环形的凹槽，这就使阀瓣的密封面具有一定的弹性。
在多年的使用过程中克罗斯比安全门在运行中出现泄漏。
本文通过造成安全阀泄漏的一般原因结合该阀门运行工况及克罗斯比安全阀工作原理的分析，找到了造成阀门泄漏的原因，提出了相应解决方案。
一、原理及结构介绍本安全阀为弹簧式安全阀其结构设计上有如下特点：1A-阀体；1B-喷嘴（半）；2-喷嘴（全）；3-喷嘴环；4-喷嘴环紧定螺钉；5-阀瓣；6-阀瓣座；7-阀瓣套筒；8-提升挡块；9-阀瓣套筒开口销；10-提升挡块开口销；11-导向座；12-导向环；13-导向环紧定螺钉；14-阀杆组件；15-弹簧；16-底部弹簧垫圈；17-顶部弹簧垫圈；18-支承圈；19-止推垫圈；20-阀盖；21-阀盖螺栓；22-阀盖螺母；23-调节螺栓；24-调节螺栓锁紧螺母；25-阀帽组件；27-手柄组件；30-叉杆组件；33-阀杆螺母；34-阀杆螺母开口销；35-铅封。
1、低摩擦力的压力设定调整，在弹簧压力调整螺母和弹簧顶部垫圈之间有一推力轴承，动作具有连续性，使得压力调整很精确，而且摩擦力很小，上部弹簧垫圈有防止转动的固定叉架，可以保护阀座在压力调整时免受损坏。
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论 上分 析 ， 受压 缩 的弹簧 ， 工作 时最 大应 力 处为 横 截 面 的 内侧 ， 而本 弹簧 裂 纹源部 位 基本 属 于外侧 ，
所受 的应 力是 较小 的 。裂 纹源 不是 产生 在工 作应 力最 大部 位 的这 一 现 象 表 明 ， 起 事 例破 坏 的 主 本 要 原 因不 是强 度设 计不 足 。 （ ）金相 检 查 结 果 表 明 ， 例 中 的 弹 簧 在 Ｂ ２ 事
剪切 唇 ， 锥 状延 伸 的范 围 估 计 出另 一 配合 面 上 从
剪切唇 与箭 头 １ 部位 的大小 相仿 。在 断 口的大部
华南理工大学机械与汽车工程学 院， 高级 工 程 师 ， 究 方 向 ： 研
腐 蚀 防护 与 表 面 工 程 、 全 工 程 。 安
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公称 压力 ２５ ０ｌ ； ０ ｂ
进 口公称 通 径 ４ｉ； ｎ
图 １ 弹 簧 圈 形 貌
出 口公称 通 径 ６ｉ ｝ ｎ 工 作 温度 为 ３ ４ 。 １℃ 失效 前 ， 全 阀 曾开 启 一次 ， 安 开启 时 的压 力 为
１ ． Ｐａ １ ２Ｍ 。
２
１ 分 析 程 序 １ １ 宏 观 形 貌 观 察 ．
块 状结 构 ， 明 断 口是 沿 晶 开 裂 破 坏 。多 个 视 场 表
头 ６， ） 进一 步证 实簧 丝发 生脆性 破 坏 。
观 察 到二次 裂 纹 ， 特别 是 在裂 纹 源 附近 紧 靠 簧 丝
２ ２ 材 料 成 分 分 析 ．
取 弹 簧 圈样 品进 行 化 学 成 分 分 析 ， 结 果 见 其
表 １ 。
收 稿 日期 ： ０ ８０ — ８ ２ ０—５０ 。
作 者 简 介 ： 钧 泉 （ ９ ７ ） 男 ， 东 中 山 人 ，９ ２年 毕 业 于 刘 １４ ， 广 １８
华 南 理 工 大 学腐 蚀 与 防 护 工 程 专 业 ， 学 士 学 位 ， 任 职 于 获 现
第 ２ 卷第 ４ ９ 期
刘 钧 泉 等 ．废 热 锅 炉 安 全 阀弹 簧 断 裂 失 效 分 析
表 １ 弹 簧 圈 化 学 成 分
钢 号 弹 簧 圈
５ Ｃｒ ０ ＶＡ
５ Ｃｒ ｎＡ ５ Ｍ
Ｃ ０ ５ ．２
０ ４ ～ ０ ５ ． ６ ． ４
０ ５ ～ ０ ６ ． ２ ． ０
用苦 味 酸 （ ０ｇ 与 二 甲 苯 （ ０ １ ） １ ０ｍＬ） 酒 精 （ ０ 及 １ ｍＬ 混 合 的浸蚀 液 （ 理 时间 ９ ） ） 处 Ｏｓ 作浸蚀 处 理 的
金相 形貌 图 。
Ｃ、 ｒＭｎ相互 作 用 ， 使 钢有很 高 的淬 透性 ， Ｃ 、 可 但 ｒ
Ｍｎ均能 引起 回火 脆 性 。Ｖ 的加 入 ， 以使 晶 粒 可
生沿 晶开裂破 坏 。
对腐 蚀后 的 Ｂ试 样 进 行 金 相 检 验 。图 ７是 用 酒精 （ ０ ） １ ０ｍＬ 与硝 酸 （ ） ３ｍＬ 混合 的浸 蚀液 （ 处
理 时 间为 １ ｓ作 浸蚀 处 理 的金相 形 貌 图 ， ８是 ０） 图
维普资讯
Ｃ 和 Ｐ的含 量较 高 ， 可 能是 锅 炉水 体影 响 的结 ａ 这
试 样边 缘 （ Ａ试 样裂 纹源 部 位沿 轴 向延伸 处 ） 检查 出微 裂 纹 ， 光后 的表 面有较 多 的孔 洞缺 陷 ， 明 抛 表 制造 弹簧 的材 质 有缺 陷 。经 硝酸 酒精 溶液 浸蚀 的
金相 表 面没 有检 查 出表 层 脱 碳 的 损 伤 ； 苦 味 酸 经 二 甲苯酒 精溶 液 浸蚀 的金 相上 观察 到材 料某 些部
对 断 口清理 后 的 二 次 电子 像 见 图 １ 。 图 １ ０ ０
上 观察到 清 晰 的冰 糖 块 状 结构 ， 明 断 口是 沿 晶 表
开裂 破 坏 。多 个 视 场 观 察 到 二 次 裂 纹 （ 箭 见
材 料发 生 晶间 腐蚀 的物 质元 素 。
（ ）断 口的微 观 检 测 中 ， 察 到 清 晰 的冰 糖 ４ 观
元 素
Ｃｒ Ｍ“ Ｖ Ｐ Ｓ
１２ ．０
０ ８ ～ １ １ ． Ｏ ． ０
０ ６ ～ ０ ９ ． ５ ． ５
１Ｏ ．８
０ ５ ． ０～ ０． ０ ８
０． ５～ ０． ５ ６ ９
０ １ ．１
０ １ ～ ０ ２ ． ０ ． ０
００８ ． ０
０ ０ ０ ． ３
０ ０ ０ ． ３
（ Ｃ ５ ５ ） 平 均 值 为 ＨＲ ４ ， ＨＲ ４ ～ Ｏ 内， Ｃ ９ 因此 ， 起 本 案 例 中弹簧 的硬 度符 合标 准 。
１ ５ 断 口分 析 ．
（ ）清 除腐蚀 物 前 的断 口 Ｉ 断 口大部 分 表 面观 察 到 腐 蚀 物 ， 观 上 观察 宏 到“ ” 形 条 纹 部 位 的 断 口 的 二 次 电 子 像 见 人 字 图９ 。断 口上 有 块 状 结 构 物 ， 断 口 的某 一 部 位 在 进 行 能谱检 测 ， 除检 测 出材料 本 身所含 的成分 外 ，
引起 的 。
２ 分 析 和 结 论
图 ８ 苦 味 酸 二 甲苯 酒 精 浸 蚀 的金 相
（ ）宏 观 检查 表 明 ， 例 中 的弹 簧 属 于 脆 性 Ｉ 事 断裂， 裂纹 源发 生在 图 Ｉ和 图 ２箭 头 ３部位 ， 理 从
１ ４ 材 料 硬 度 测 定 ．
在试 样 Ｂ上测 定 ６ 点 的硬 度 ， 数 值 均落 个 其 在 ５ Ｃ ＶＡ 弹 簧钢 经 淬 火 一 ０ｒ 回火 处 理 的推 荐 硬 度
织 上 的微 孔 洞 和 微 裂 纹缺 陷是 引起 失 效 的 主要 原 因。
关 键 词 ： 全 阀 弹 簧 ； 晶 断 裂 ； 界 弱 化 安 沿 晶
中 图 分 类 号 ： ９ ４ ３ 文献 标 识 码 ： 文 章 编 号 ： ０ ６８ ０ （ ０ ８ ０ —０ ８ ０ ＴＥ ７ ． Ｂ １ ０ — ８ ５ ２ ０ ） ４ ０ ３ —３
图 ３ 取 样 部 位 见 孔 洞 缺 陷
图 ７ 酒 精 硝 酸 浸 蚀 的 金 相
图 ７中没 有 观 察 到 表 层脱 碳 ， 一 孔 洞 外也 除 没 有观 察 到其他 缺 陷 ， 金相 形貌 与文 献 ［ １ 供 的 ２提
图 ４ 试 样 Ａ 圆柱 面 疑 似 裂 纹
对 Ｂ试 样 抛光 后 进行 检 查 ， 个 视场 观 察 到 多
近 年来 ， 有若 干 弹簧失 效 的案例 ， 效原 因主 失
分 区域 ， 观察 到“ ” 形条 纹 ，人” 人 字 “ 字形 条纹 指 向 箭 头 ３的部 位 ， 示 此 处 有 可 能 是 裂 纹 的起 源 。 显 此 部 位 接 近 于簧 丝 的外 侧 （ 见 图 １中 的箭 头 ３ 参
０Ｏ３ ． １
０ ０ ０ ． ３
０ ０ ０ ． ３
分 析 结 果 表 明 ， 簧 圈 的成 分 接 近 国 内 的 弹
５ Ｃ ＶＡ 和 ５ Ｃ Ｍｎ 两种 钢 ， Ｃ 、 ０ｒ ５ｒ Ａ 但 ｒ Ｍｎ含 量 高
于这 两 种 钢 。Ｃ 元 素 能 提 高 钢 的 强 度 和 硬 度 ， ｒ
石
油
化
工
设
备
技
术
２０ ０ ８正
１ ６ 应 力 分 析 ．
弹簧 圈 的最 大 应力 点 在横 截 面 的 内侧 ， 而
弹簧 圈断裂 的源点 为横 截 面 的外 侧 ， 簧 圈 不 是 弹 从 应力 最 大点处 开 始 断 裂 的 ， 一 现 象 不 支 持 弹 这 簧 的断 裂是 因为 其工 作应 力大 于材 料 的许用 应力
的部位 ） 。断 口的这些 特 征表 明本 起 失 效 基 本 属
要 有材料 的化学 成分 不合格 、 蚀性介 质 的作用 、 腐
制造 工艺 不 当 以及 材 料 强 度 不 够 等 。除此 以外 ，
在工 程 中还 有 因 材 料 组 织 不 均 、 晶界 弱 化 、 孔 微
洞、 微裂 纹 和材 料 表 面缺 陷等 因素 而 导致 的弹 簧
３
图 ２ 弹 簧 断 口形 貌
弹簧 外观 乌黑 ， 有 浮锈 ， 图 １ 没 见 。断 口在 离 固定 端约 一 圈 的部 位 的 簧丝 直 径 无 明显 形 变 ， 断 口呈 弯 面 ， 褐 色 ， 黑 锈层 较 坚 实 ， 簧丝 截 面约成 与 ３ 。 ５角 ， ０～４ 。 形貌 见 图 ２ 。在 图 ２ 头 １ 指 的部 箭 所 位 有 剪切唇 ， 区 域 很 小 ， 周 向 的长 度 约 为 ２ 但 沿 Ｏ ｍｍ， 度不 足 ０ ５ｍｍ。在 图 ２箭 头 ２所 指 的局 宽 ． 部呈 锥状 ， 明在 断 口的另 一 配 合 面上 可 观 察 到 表
头 ４ 。分 别 对 图 ｌ中 的 Ａ 试 样 和 Ｂ试 样 进 行 检
图 ５ Ｂ试 样 边 缘 孔 洞
查 。Ａ试 样 用酒 精 溶 液 揩 擦 后 ， 图 ２中箭 头 ３ 在
部位 圆柱 面 的二 次 电子像 中 观 察 到疑 似 裂 纹 ， 见 图 ４中箭 头 ５部位 。
图 ６ Ｂ试 样 边 缘 微 裂 纹
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石 化 设 技Biblioteka ，０２４・ ・ 油 工 备 术２８９）３ ０ ，（ ８
废 热 锅炉 安全 阀弹 簧 断 裂 失效 分 析
刘 钧 泉 ， 小 敏 周
（ 南理 ５ 大 学 机械 与汽 车 ５ 程 学 院 腐 蚀 与表 面 ５ 程 研 究所 ， 东 广 州 ５ ０ ４ ） 华 － － － 广 １６ ０
摘 要 ： 某废 热 锅 炉安 全 阀 弹簧 在 使 用过 程 中发 生 断 裂 ， 过 对 宏 观 的 形 貌 观 察 、 料 成 分 分 析 、 相 检 通 材 金 验 、 度 测 定 以及 扫 描 电镜 观 察 ，ｒ ， 本 起 失 效 的 断 裂 类 型 属 脆 性 沿 晶 断 裂 ， 簧 内部 的 晶 界 弱 化 以及 组 硬 －￣断 － １ 弹