核電廠應急柴油發電機組預潤滑油泵聯軸器斷裂原因分析

某核電廠2號機主控出現應急柴油發電機組機械故障報警，現場檢查發現預潤滑油泵停運，聯軸器齒爪全部斷裂，受力側橡膠彈性塊消失。根據反饋擴檢另外一臺預潤滑油泵泵組，發現聯軸器橡膠彈性塊也存在磨損及開裂。預潤滑油泵組由電機、聯軸器、齒輪油泵組成，聯軸器主要包括兩個鑄鐵半聯軸器以及橡膠彈性塊首先羅列出可能故障模式，再通過試驗室分析、數據分析、力學計算分析、現場安裝調查等方面的分析，較終確定了聯軸器斷裂的根本原因與促成因素。

聯軸器斷裂試驗室分析

1橡膠彈性塊硬度測試

對聯軸器橡膠彈性塊進行硬度測試，彈性塊硬度值均偏高，較之于牌號要求而言，不受力側橡膠塊硬度平均值高出7個點，受力側橡膠塊硬度平均值高出13個點。新橡膠塊備件的硬度測量結果平均值為77.4，與牌號要求的邵爾硬度78非常接近。橡膠塊在使用過程中硬度均有不同程度的變加，受力側硬度變加非常明顯，存在老化現象。

彈性橡膠塊斷口分析

使用體視顯微鏡對彈性體的橡膠塊進行宏觀觀察，觀察發現不受力橡膠塊的正面形貌均未見異常，形貌基本相同，受力橡膠塊正面形貌可以明顯看出橡膠塊受擠壓發生形變，并且可見擠壓張開的裂紋和大量尺寸較小的方向一致的橫向微裂紋。

拉伸性能測試

對橡膠塊進行抗拉強度測試，三組試樣的拉伸強度測試，橡膠塊的抗拉強度約為14-16MPa，斷裂伸長率約為120%-140%。對新備件橡膠塊的拉伸性能進行對比測試，結果表明新備件斷裂伸長率均在300%以上，遠遠高于失效橡膠件120%～140%的伸長率。測試表明，聯軸器橡膠存在明顯的老化現象。

橡膠塊表面磨損形貌分析

通過體式顯微鏡觀察聯軸器橡膠彈性塊的表面磨損形貌，可以發現在橡膠彈性塊與金屬爪接觸的表面出現了磨損方向一致的磨痕，受力側橡膠塊的表面均出現斜向的磨痕，方向一致，表明橡膠塊磨損主要由聯軸器對中偏差造成。