Dalam unit hidrogenasi, the Katup gerbang orbit loyang ditempatkan di outlet kompresor bolak-balik adalah perangkat kontrol penting. Kegagalan pada katup ini sering kali menyebabkan siklus pengadaan suku cadang impor yang panjang dan biaya tinggi, yang berdampak langsung pada-pengoperasian unit yang stabil dalam jangka panjang. Untuk kegagalan umum seperti "macet" dan "patah" pada katup impor ini, perbaikan dalam negeri yang dikombinasikan dengan peningkatan material seringkali merupakan solusi paling efektif. Analisis berikut didasarkan pada kasus kegagalan yang umum terjadi, merinci akar penyebab dan strategi perbaikan.
1. Latar Belakang dan Fenomena Kesalahan
Dengan mengambil contoh katup gerbang Orbit di saluran keluar kompresor bolak-balik di unit hidrogenasi, kegagalan terjadi selama fase{0}}pemuatan pada permulaan unit. Katup pengaman di saluran keluar-tahap kedua tiba-tiba terangkat, sehingga terpaksa dimatikan. Tinjauan terhadap tren tekanan historis mengonfirmasi lonjakan tekanan abnormal di saluran keluar-tahap kedua. Dikombinasikan dengan indikasi abnormal pada indikator posisi batang katup sebelum kejadian, pada awalnya ditentukan bahwa katup gagal membuka, sehingga menyebabkan tekanan berlebih pada sistem.
Setelah pembongkaran dan pemeriksaan katup yang rusak, kerusakan mekanis yang signifikan diamati:
Batang lintasan bola menunjukkan retakan, tepian hancur, dan goresan berat.
Area kontak antara poros pemandu dan track menunjukkan deformasi.
Permukaan bagian dalam busing pemandu menunjukkan lekukan dan lekukan yang parah.
Yang paling kritis, pin batangnya telah terpotong.
Analisis spektral dan pengujian kekerasan memastikan bahwa bahan dari komponen yang rusak memenuhi spesifikasi SS410 asli, sehingga mengesampingkan cacat bahan mentah.
2. Analisis Akar Penyebab
Katup gerbang Orbit beroperasi dengan mengangkat batang, menggunakan interaksi antara pin pemandu pada kap mesin dan lintasan pada batang untuk mencapai gerakan "angkat-dan-putar" bola. Berdasarkan temuan pembongkaran dan kondisi pengoperasian, kegagalan ini disebabkan oleh tiga faktor utama: masalah perakitan mekanis, korosi sedang, dan penggetasan hidrogen.
Perakitan dan Keausan Mekanis
Pemeriksaan tanda deformasi pada jalur batang bubungan menunjukkan bahwa pin pemandu tidak meluncur dengan mulus di dalam alur heliks, terutama macet pada bagian yang melengkung. Kemacetan ini membatasi rotasi normal, menyebabkan keausan track dan deformasi saat sering bersepeda. Selain itu, pecahan pin penahan yang patah tersangkut di antara batang bubungan dan selongsong, sehingga meningkatkan torsi pengoperasian secara signifikan. Di bawah superposisi berbagai tekanan mekanis, batang patah pada titik konsentrasi tegangan tertinggi.
Korosi Ion Klorida
Katup beroperasi pada 13,0 MPa dengan media yang mengandung hidrokarbon dan sedikit klorida. Analisis pengotor lumpur dari saluran keluar kompresor menunjukkan kandungan ion klorida setinggi 3,10%. Meskipun baja tahan karat martensit SS410 memiliki ketahanan terhadap klorida, konsentrasi tinggi dapat merusak lapisan pasivasi, sehingga menyebabkan korosi lubang dan celah. Korosi-jangka panjang mengurangi-penampang efektif dan kekuatan komponen.
Penggetasan Hidrogen dan Fraktur Pin
Dalam lingkungan tekanan parsial hidrogen yang tinggi, atom hidrogen berdifusi ke dalam baja dan terakumulasi, menyebabkan penggetasan hidrogen, yang ditandai dengan berkurangnya keuletan dan ketangguhan. Meskipun material pin batang (SUH660) memiliki ketahanan terhadap korosi tegangan yang baik, kombinasi penggetasan hidrogen dan torsi tinggi yang disebabkan oleh kemacetan mekanis membuat pin sangat rentan terhadap patah getas ketika torsi pengoperasian manual melebihi batas kritis.
3. Skema Perbaikan dan Peningkatan Material
Untuk mengatasi akar permasalahan, strategi perbaikan berfokus pada "restorasi dimensi, penguatan lokal, dan optimalisasi struktural," dengan penekanan khusus pada peningkatan material untuk bagian-bagian yang rentan.
Pelapisan Laser untuk Komponen Utama
Untuk meningkatkan ketahanan aus dan mencegah deformasi, teknologi pelapisan laser diperkenalkan.
Batang Jalur Bola:Area lintasan heliks dilapisi dengan paduan Stellite 12 dengan basis SS410. Stellite 12 menawarkan kekerasan tinggi (HRC 45-50) dan ketahanan aus yang sangat baik, secara efektif menahan deformasi track.
Pin Panduan:Pin tersebut dilapisi dengan paduan Stellite 6 dengan dasar SS410. Stellite 6 menawarkan ketangguhan dan ketahanan guncangan termal yang lebih baik, sehingga ideal untuk pasangan gesekan.
Secara bersamaan, bushing pemandu dan pin penahan dikerjakan ulang-untuk memastikan kesesuaian yang tepat.
Modifikasi Sistem Penyegelan Dalam Negeri
Gasket kap mesin asli merupakan komponen impor-yang dibuat khusus dan sangat tipis-dengan waktu pengerjaan yang lama. Setelah menghitung margin kekuatan, permukaan penyegelan kap mesin dikerjakan untuk membuat alur standar untuk paking komposit gigi gelombang grafit-. Modifikasi ini menyelesaikan masalah penyegelan dan mencapai swasembada suku cadang. Selain itu, bagian pengepakan diganti dengan pengepakan grafit fleksibel dalam negeri yang setara dengan GP-6 yang diimpor.
4. Hasil Operasional dan Kesimpulan
Setelah perbaikan, katup lulus pengujian tekanan dan dipasang kembali. Praktek lapangan menunjukkan bahwa katup gerbang Orbit yang ditingkatkan beroperasi dengan lancar dengan kinerja penyegelan yang sangat baik. Hingga saat ini, katup tersebut telah beroperasi dengan stabil selama tiga tahun tanpa kegagalan berulang.
Kasus ini menunjukkan bahwa untuk katup gerbang Orbit impor yang menghadapi kondisi pengoperasian serupa, perbaikan dalam negeri dan peningkatan material menggunakan teknologi rekayasa permukaan seperti kelongsong laser tidak hanya dapat menyelesaikan tantangan pengadaan suku cadang tetapi juga secara signifikan memperpanjang masa pakai katup di lingkungan yang mengandung hidrogen dan klorida yang keras-. Solusi ini memiliki nilai promosi yang tinggi untuk perawatan katup di unit serupa.
