石油化工企業壓縮機活塞桿失效分析理論基礎

唐 敏

（中國石油化工總公司，廣東 廣州 510725）

引言

壓縮機活塞桿失效是石油化工企業常見的機械故障問題，本文分析了活塞桿失效的基礎理論，內容包括三個方面：疲勞損傷機理；活塞桿失效分析方法選擇；活塞桿失效影響因素分析，主要目的是為開展活塞桿故障模型的建立與試驗提供理論基礎。

1 疲勞損傷理論

材料結構產生細微裂紋進而導致損傷擴展的結果，被稱為疲勞損傷。循環應力導致材料不斷損傷，這個疲勞損傷過程不斷積累，使得材料壽命不斷減少，直至材料完全損傷[1]。機械零件在使用時，必須考慮其強度、剛度和疲勞損傷，疲勞損傷是當前機械故障的重要原因。微觀角度來說，疲勞裂紋和微觀組織塑變關系密切。宏觀角度來說，機械應力較小時，主要發生彈性應變，彈性應變時機械使用壽命較長，這稱為應力疲勞；當應力較大時，機械會發生塑性應變，機械壽命會縮短，這稱為應變疲勞[2]。

2 活塞桿失效分析方法選擇

失效分析指對失效事故進行分析，來判斷失效的原因，并提出預防和整改措施，其中喪失規定功能的制件稱為失效件。

按照構件的失效速度進行分類，失效可以分為突發失效、漸進失效和間歇失效。以失效的技術觀點進行分類，失效可以分為有三種：變形失效、表面損傷失效及斷裂失效，其中斷裂失效危害性最大，是本文研究的重點。具體失效類型如下。

2.1 失效分析程序的確定

對一個失效件的分析內容有很多，為了保證分析的準確性，防止后續分析的結果受到前面分析的影響，作者需要制定詳細的失效分析步驟，最終確定失效分析的程序如下：