PP反應釜設備在石油、化工、食品、醫(yī)藥等行業(yè)中應用廣泛，PP反應釜是化工生產中應用廣泛的反應器之一。攪拌軸是反應釜中的核心部件，其在使用中經常發(fā)生斷裂，不僅會造成經濟損失，還會導致安全事故。

　　PP反應釜攪拌軸的斷裂過程為：起源于攪拌軸與角焊縫交接突變處，并沿角焊縫擴展，對攪拌軸的斷裂部位進行有限元模擬，表現(xiàn)為進氣孔與角焊縫處應力較大，在循環(huán)附加載荷的作用下出現(xiàn)疲勞裂紋，降低這兩處的應力集中可延長攪拌軸的使用壽命。有限元模擬時假設材料各向同性，從有限元模擬結果看，雖然角焊縫處應力和進氣孔處應力相比相對較小，但疲勞起源于該角焊縫處，這與材料敏化、角焊縫處的晶粒大、敏化部位承載能力下降有關。

　　PP反應釜螺孔變形使同軸度誤差大，從而產生附加彎矩；法蘭與攪拌軸的角焊縫填充量較大，角焊縫處材料敏化，敏化深度達到壁厚的2/3，敏化部位晶粒粗大，該部位承載能力下降；焊縫和攪拌軸交界處形狀突變，機械加工后進氣孔的內壁和外壁未倒圓角，導致應力集中。在循環(huán)附加載荷的作用下，局部性累積損傷導致裂紋萌生并擴展，直至發(fā)生疲勞斷裂。

　　PP反應釜螺孔變形、角焊縫處材料敏化，及角焊縫處形狀 突變導致應力集中是攪拌軸發(fā)生疲勞斷裂的主要原因。建議加裝振動監(jiān)測裝置，便于及時發(fā)現(xiàn)異常振動；改進焊接工藝可減小角焊縫部位的敏化影響；并將角焊縫加工成凹形角焊縫，可以減小應力集中。

2023.11.11  ZG