核电厂应急柴油发电机组预润滑油泵联轴器断裂原因分析

本文针对核电厂应急柴油发电机组预润滑油泵联轴器断裂事件，从联轴器可能断裂的故障模式出发，综合运用实验室分析、对中\振动数据分析以及力学计算等方法，结合现场反馈，逐一对联轴器断裂可能原因进行分析论证，较终找出联轴器断裂的根本原因与促成因素，并提出了有 效的改进措施。

2017年2月9日，某核电厂2号机主控出现应急柴油发电机组（LHP\Q）机械故障报警，现场检查发现2LHP152PO预润滑油泵停运，联轴器齿爪全部断裂，受力侧橡胶弹性块消失。2017年2月19日，根据反馈扩检另外一台2LHQ152PO预润滑油泵泵组，发现联轴器橡胶弹性块也存在磨损及开裂。

预润滑油泵组由电机、联轴器、齿轮油泵组成，联轴器主要包括两个铸铁半联轴器以及橡胶弹性块首先罗列出可能故障模式，再通过试验室分析、数据分析、力学计算分析、现场安装调查等方面的分析，较终确定了联轴器断裂的根本原因与促成因素。

1.1联轴器断裂试验室分析

1.1.1橡胶弹性块硬度测试

对联轴器橡胶弹性块进行硬度测试，根据测量结果：2LHP152PO、2LHQ152PO弹性块硬度值均偏高，较之于牌号要求而言，不受力侧橡胶块硬度平均值高出7个点，受力侧橡胶块硬度平均值高出13个点。新橡胶块备件的硬度测量结果平均值为77.4，与牌号要求的邵尔硬度78非常接近。新橡胶块与2LHP152PO、2LHQ152PO橡胶块均为2013年产。

分析结果来看：2LHP152PO、2LHQ152PO橡胶块在使用过程中硬度均有不同程度的变加，受力侧硬度变加非常明显，存在老化现象。

1.1.2弹性橡胶块断口分析

使用体视显微镜对2LHQ152PO弹性体的橡胶块进行宏观观察，观察发现不受力橡胶块的正面形貌均未见异常，形貌基本相同，受力橡胶块正面形貌可以明显看出橡胶块受挤压发生形变，并且可见挤压张开的裂纹和大量尺寸较小的方向一致的横向微裂纹。

1.1.3拉伸性能测试

对2LHQ152PO橡胶块进行抗拉强度测试，三组试样的拉伸强度测试，2LHQ152PO橡胶块的抗拉强度约为14-16MPa，断裂伸长率约为120%-140%。对新备件橡胶块的拉伸性能进行对比测试，结果表明新备件断裂伸长率均在300%以上，远远高于失效橡胶件120%～140%的

伸长率。测试表明，2LHQ152PO联轴器橡胶存在明显的老化现象。

1.1.4橡胶块表面磨损形貌分析

通过体式显微镜观察2LHQ152PO联轴器橡胶弹性块的表面磨损形貌，可以发现在橡胶弹性块与金属爪接触的表面出现了磨损方向一致的磨痕，受力侧橡胶块的表面均出现斜向的磨痕，方向一致，表明橡胶块磨损主要由联轴器对中偏差造成。

1.1.5金属齿爪材质分析

对金属齿爪进行断口分析与金相分析，断口为脆性断口，金相组织按GB/T7216评定：石墨类型为A型+D型，石墨长度为6级，珠光体数量为珠70，金相组织未见异常。