液氧增壓氣體閥門肩圈的裂紋理化特性分析

秦永濤，高 強，武榮艷，楊戰偉，田寶云

（西安航天動力試驗技術研究所，陜西西安710100）

0 引言

某試驗區發動機試驗前，氣瓶場輸送液氧、煤油增壓氣過程中，崗位人員發現液氧系統增壓氣體送出約10 min后，液氧增壓氣送出閥(AS7901-2015)附近有明顯漏氣聲音。經檢查，確定漏氣部位為液氧增壓氣送出閥出口法蘭連接部位。經拆卸，液氧增壓氣送出閥出口法蘭連接部位出現裂紋，其具體位置為閥門出口連接管道肩圈復雜的直邊段與小R過渡區，如圖1所示。

圖1 閥門肩圈連接端出現的裂紋Fig.1 Flaw at valve shoulder ring connection end

閥門出口連接管道肩圈裂紋主要分布在肩圈錐面向直管段過渡部位，并且存在大面積生銹現象。同時肩圈裂紋出現了擴展，裂紋延伸近一周，隨時有斷裂可能。由于其內部高壓（20 MPa），附近有崗位人員，一旦出現裂紋斷裂，不僅影響到液氧增壓氣供應，以及試驗進度，可能出現高壓泄漏甚至發生爆炸，嚴重影響崗位人員生命安全，存在嚴重安全隱患。

出現故障閥門型號為AS7901-2015，產品附件包含肩圈和法蘭，啟用于2004年10月。目前試驗區有6臺該型號產品，4臺在用，分別用在氣瓶場和配氣間。為消除同批次閥門肩圈安全隱患，預防其他設備連接件可能發生的故障，需查找并確定肩圈出現裂紋的根源，分析肩圈斷裂的內在機理；并在此基礎上，制定使用過程的防范措施，保證增壓設備的安全平穩運行和試驗進度，提高試驗系統安全性與可靠性。

1 破壞機理調查分析

由于該肩圈為外購產品，生產單位發生變遷，無法找到其相關出廠資料，不能確定材料類型與加工工藝。……