O forjamento de máquinas portuárias é uma parte importante das máquinas e equipamentos portuários e desempenha um papel fundamental na segurança e operação normal do navio. No entanto, devido ao ambiente de trabalho áspero, carga de alta resistência e outros fatores, peças forjadas de máquinas portuárias são propensos a falhar. Este trabalho irá analisar os possíveis modos de falha e as causas das peças forjadas de máquinas portuárias de navios, bem como propor as medidas preventivas adequadas, com o objetivo de melhorar a segurança e a vida útil das embarcações.
As peças forjadas de máquinas portuárias marinhas são as principais peças em máquinas e equipamentos portuários, incluindo principalmente eixos de acionamento, engrenagens e rolamentos. Estas peças forjadas desempenham um papel importante no equipamento, como transmissão de energia, suporte de cargas, etc. Uma vez que essas peças forjadas falham, isso levará à falha de todo o equipamento e, em casos graves, pode desencadear um incidente de segurança. Por isso, torna-se importante analisar e prevenir falhas nas peças forjadas de máquinas portuárias de navios.
Análise de falhas
A falha das peças forjadas de máquinas portuárias de navios é mostrada principalmente em dois aspectos: fratura e deformação.
fractura
A fratura é uma das formas mais comuns de falha em peças forjadas de máquinas portuárias. As peças forjadas podem apresentar defeitos internos durante o processo de fabricação, como trincas, furos de encolhimento, entre outros, que podem se expandir para fraturas durante a operação do equipamento. Além disso, as peças forjadas são submetidas a tensões superiores à sua capacidade de suportar durante o serviço, o que também pode levar à fratura. Para testar as peças forjadas para defeitos internos, a tecnologia de teste não destrutivo (NDT) pode ser usada no processo de fabricação, como teste ultra-sônico, teste radiográfico, etc.
deformação
As deformações ocorrem principalmente devido ao forjamento submetido a tensões que excedem seu limite elástico, resultando em deformações plásticas. A deformação pode afetar a precisão e a estabilidade do equipamento e, em casos graves, pode levar à falha do equipamento. A força de rendimento e o módulo de elasticidade do material forjado são fatores importantes que influenciam sua deformação. Para detectar se a peça forjada está deformada, pode ser feita medindo seus parâmetros, como o tamanho geométrico, a rugosidade da superfície, etc.
Medidas de prevenção
Dependendo dos resultados da análise de falhas, as seguintes precauções podem ser tomadas:
Controle do processo de fabricação
No processo de forjamento, a qualidade do forjamento e os parâmetros do processo devem ser estritamente controlados. O processo de forjamento razoável e o design do molde são usados para reduzir a geração de defeitos de forjamento. Ao mesmo tempo, reforçar a inspeção de matérias-primas e tratamento térmico após o forjamento para eliminar ou reduzir os defeitos internos e estresse.
Manutenção do processo de uso
Durante o uso do equipamento, as peças forjadas devem ser inspecionadas e mantidas regularmente. Para os forjamentos críticos, a técnica de inspeção não destrutiva deve ser testada regularmente para encontrar e lidar com os defeitos existentes em tempo hábil. Ao mesmo tempo, reforçar o monitoramento de operação e manutenção do equipamento para garantir que o equipamento funcione sob as condições de trabalho especificadas para evitar a sobrecarga, excesso de velocidade e outros efeitos de condições de trabalho ruinosas nas peças forjadas.
Otimização do design
Na fase de projeto do equipamento, as peças forjadas devem ser analisadas e verificadas para garantir que atendam aos requisitos de resistência e estabilidade necessários para a operação do equipamento. Ao mesmo tempo, considere as propriedades mecânicas do material, o ambiente de trabalho e outros fatores, escolha o material e o processo adequados para melhorar a resistência à fadiga e à resistência à corrosão das peças forjadas.
Um eixo de transmissão mecânico de um porto naval sofreu um acidente de fratura durante a operação. Com base na análise de falhas, verificou-se que este eixo de transmissão apresentava defeitos de não fusão durante o processo de fabricação. Para evitar que acidentes semelhantes se repitam, foram tomadas as seguintes precauções:
O processo de fabricação foi melhorado, usando uma tecnologia de fundição de maior qualidade e controlando um processo de fabricação mais rigoroso para garantir a qualidade interna do material.
A inspeção restrita da qualidade será conduzida em cada grupo de material. Uma variedade de métodos da inspeção, tais como a inspeção ultrassônica, a inspeção radiográfica, etc. para assegurar a qualidade estável do material.
O projeto do eixo de transmissão é otimizado para aumentar sua resistência e estabilidade, evitando a concentração de tensões.
Melhore a manutenção e inspeção do equipamento. O eixo de acionamento é inspecionado e lubrificado regularmente para garantir seu bom funcionamento.
Depois de tomar as precauções acima, a vida útil do eixo de transmissão da máquina do porto do navio foi significativamente melhorada, sem incidentes semelhantes de quebra ocorreram novamente.
O forjamento de máquinas portuárias é uma parte importante das máquinas e equipamentos portuários, e sua falha tem um impacto importante na segurança e operação normal do navio. Este trabalho apresenta uma análise de falhas em peças forjadas de máquinas portuárias, apontando os possíveis modos de falhas e suas causas, além de propor medidas preventivas. A prática mostra que essas precauções podem efetivamente melhorar a qualidade e a vida útil das peças forjadas para máquinas portuárias. No entanto, com a constante evolução tecnológica e a constante atualização de equipamentos, o problema da falha de peças forjadas em máquinas portuárias navais ainda necessita de constante atenção e estudo. A tecnologia de fabricação mais avançada e os métodos de teste serão mais explorados no futuro, a fim de melhorar o desempenho e a confiabilidade de uso das peças forjadas de máquinas portuárias.
