陆 颜，谈金祝，李 洋，王 超，罗盛华

(1.南京工业大学机械与动力工程学院，南京 211816；2.中国石油化工股份有限公司金陵分公司,南京 210033)

0 引 言

随着科技的发展以及石化产品加工深度的不断增加，氢气往复式压缩机在石油化工领域中的应用越来越广泛[1-3]。在压缩机工作时，在疲劳载荷以及较大静载荷作用下，连接螺栓经常发生断裂，导致压缩机无法正常工作[4]，尤其是氢气往复式压缩机，其气缸与接筒连接螺栓的断裂会造成巨大的经济损失，甚至会危及人身安全，因此螺栓的稳定工作对氢气往复式压缩机的安全可靠性至关重要[5]。某石化公司一台氢气往复式压缩机在正常工作一段时间后，其进、排气储罐发生异常振动，经检修发现该压缩机第二列缸体与接筒的20根连接螺栓中有7根发生了断裂，且断裂位置均在螺栓与螺母旋合部分的第一扣或第二扣螺纹处，螺栓材料为35CrMoA钢，热处理态为调质态。为找到该连接螺栓断裂的原因，作者对其进行了失效分析。

1 理化检验及结果

1.1 断口宏观形貌

由于7根断裂螺栓的整体及断口宏观形貌相似，因此选择其中一根断裂螺栓进行形貌观察。由图1可以看出，该螺栓在螺纹处断裂成两段，测得其短段长约25 mm，长段长约255 mm，螺栓断口处的螺纹规格为M24。

由图2可以看出，失效螺栓断口呈凹杯状，由裂纹源区、裂纹扩展区和瞬断区组成。裂纹源位于螺栓螺纹根部过渡圆弧处，且具有多源性；裂纹扩展区光滑平整，且面积较大，呈现脆性断裂特征；……