順丁橡膠凝聚釜攪拌器槳葉斷裂原因分析及解決方案

【摘要】通過對凝聚釜攪拌器槳葉的應力校核，分析出攪拌器槳葉斷裂原因為該槳葉設計厚度不足，運行時受到的彎曲應力大于許用應力，導致槳葉疲勞斷裂。通過增加槳葉厚度，降低槳葉的彎曲應力，從而解決槳葉斷裂的問題。

【關鍵詞】凝聚釜；攪拌器；槳葉；斷裂；應力

1、設備概況

大慶石化順丁橡膠裝置是大慶石化120萬噸/年乙烯改擴建工程的配套裝置，其主要工藝為1、3丁二烯在催化劑的作用下進行溶液聚合從而形成橡膠膠液。膠液采用水析發凝聚工藝，利用水蒸氣蒸餾原理，膠液與熱水混合后一起噴入凝聚釜，釜底通入1.0MPa蒸汽，使膠液中易揮發的溶劑油、丁二烯氣化，橡膠凝聚成膠粒，從而達到未反應完全的丁二烯與橡膠分離。

凝聚釜攪拌器的作用是利用機械攪拌，使膠液呈滴狀分散于熱水中，在通過蒸汽加速滴狀膠液中的丁二烯迅速氣化，從而進入下一步工序。

凝聚釜攪拌器是一臺含二層攪拌槳葉的攪拌器，槳葉形式為斜葉開啟渦輪式，每層攪拌槳葉數量為3片，槳葉材質為06Cr18Ni10Ti。

2013年7月，該釜運行9000小時后，下層攪拌槳葉全部從螺栓連接處斷裂。

2、攪拌器槳葉斷裂原因分析

對攪拌槳葉斷裂部位形貌觀察，斷裂部位為攪拌槳葉與槳葉座連接的螺栓孔處，與攪拌槳葉座外緣平齊，斷口平面光滑，無明顯彎曲變形。

對攪拌器槳葉斷口進行觀察，斷口宏觀上比較平齊光亮，微觀上斷口呈貝紋線形，且處于螺栓開孔處，因為斷口無明顯變形，且與攪拌槳葉受力的方向垂直，所以初步判斷該槳葉斷裂屬于因疲勞造成的脆性斷裂。……