O sistema de óleo de turbina a vapor é uma unidade de controle chave das unidades modernas de geração de energia térmica. A confiabilidade de sua mangueira de medição de pressão hidráulica afeta diretamente a operação segura da unidade. Este artigo se concentra nos dados de teste de vida da fadiga do S100-AC-AC-0150mangueira de medição de pressãoEm um ambiente de vibração, e combina as características operacionais do sistema de óleo EH com análise de mecânica do material para revelar seu caminho de desempenho e otimização técnica em condições de trabalho extremas.

1. Sistema de petróleo EH Ambiente de operação e mangueira de medição de pressão Posicionamento funcional

1.1 Características de alta pressão e vibração do sistema de óleo EH

O sistema de óleo EH da turbina a vapor utiliza óleo resistente ao fogo do éster fosfato como meio, e a pressão de trabalho geralmente é mantida a 14,5 ± 0,5 MPa. A pulsação de pressão de alta frequência (flutuação de fluxo de até 85 L/min) gerada pela operação dos componentes principais do sistema, como bombas de êmbolo de alta pressão e válvulas de transbordamento, é sobreposta à vibração do rotor da turbina (faixa de frequência típica 5-50 Hz), formando um ambiente de carga dinâmica. Essa condição de trabalho coloca requisitos rígidos sobre a resistência à pressão e a resistência à fadiga da mangueira de medição de pressão.

1.2 O papel principal da mangueira de pressão S100-AC-AC-0150

A mangueira é conectada entre o ponto de teste hidráulico e o sensor de pressão e é responsável por transmitir o sinal de pressão do óleo em tempo real. Sua falha pode fazer com que o sistema de controle julgue incorretamente a pressão do óleo, desencadeando assim o alarme de baixa pressão do tubo principal (≤11,03 MPa Start Startby Bomba) ou até proteção contra viagens (≤9,3 MPa Turbina de viagem articular). Portanto, sua vida de fadiga está diretamente relacionada à estabilidade da operação da unidade.

2. Análise das características do projeto da mangueira de pressão S100-AC-AC-0150

2.1 Seleção de material e projeto estrutural

O revestimento interno da mangueira de pressão S100-AC-AC-0150 é feita de material de vedação de fluororber, que é resistente à corrosão química do óleo combustível e possui uma faixa de temperatura operacional de -20 ℃ ~ 150 ℃. Sua camada de reforço é uma estrutura trançada de arame de aço inoxidável 316L de camada dupla com uma resistência à tração de ≥2.000 MPa, garantindo um fator de segurança de pressão ≥4 vezes sob condições de trabalho de 14,5 MPa. A bainha externa da mangueira é a borracha de cloropreno resistente ao óleo, resistente ao desgaste mecânico e envelhecimento do ozônio.

2.2 Otimização estrutural para melhorar o desempenho da vibração

O raio de flexão dinâmica mínima r = 80 mm reduz a concentração de tensão local causada pela vibração. A articulação da mangueira adota uma estrutura de vedação de cone de 24 ° + dupla fábrica com um design anti-alojamento. Quando a aceleração da vibração é ≤5 g, a taxa de vazamento é mantida a <1 gota/minuto. Ao mesmo tempo, um anel de amortecimento de vibração de silicone é adicionado ao meio da mangueira para atenuar a transmissão de energia de vibração de alta frequência.

3. Dados de teste de vida de fadiga e mecanismo de falha

Análise aprofundada do mecanismo de falha

Fadiga do material dano cumulativo: a tensão alternada causada pela vibração causa o início e a expansão das microcracks na camada de trança de arame de aço;

Desgaste de atrito da interface de vedação: a micro-deslocamento de alta frequência (≤50 μm) entre a articulação e o corpo do tubo acelera o desgaste da superfície de vedação;

Efeito de acoplamento termo-mecânico: A dureza do fluoror do fluorge diminui a uma alta temperatura de 60 ° C (em terra uma dureza de 75 → 65), e a resistência à deformação é enfraquecida.

A fim de melhorar a vida útil da fadiga da mangueira de medição de pressão S100-AC-AC-0150 em um ambiente de vibração, além da atualização e otimização do material, o design de amortecimento pode ser otimizado e a detecção de falhas ultrassônicas pode ser usada para rastrear a proteção da tecla de aço interna para impedir que a vida útil seja afetada pela vibração.

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