挤出机是石油化工装置中重要的设备,由于挤出机上的螺栓失效导致工业装置的停机维修,甚至导致重大人员伤亡事故。因此,分析挤出机上的螺栓失效的原因和机理至关重要,采取必要措施,防止因螺栓断裂发生安全生产事故。本文以高压聚乙烯装置挤出机离合器螺栓失效作为研究对象,应用Brooks失效分析程序和ASM失效分析程序中的有关分析方法,系统研究螺栓失效的原因和机理。主要开展以下研究工作:1、通过拉伸实验、冲击实验及硬度实验来研究螺栓材料的力学性能;采用X-射线荧光光谱仪分析材料的化学组成;利用扫描电镜和金相显微镜来分析螺栓的断口微观形貌;2、校核螺栓强度及螺栓安装时所需的拧紧力矩、接合面摩擦力和疲劳校核。通过理论和实验分析,排除了螺栓因受拉或受剪而导致失效这两种情况;虽然未找到明显的疲劳辉纹,但结合螺纹底部找到的诸多裂纹源以及断口的宏微观分析,可以断定螺栓的失效为装置启动时接合面摩擦力产生的交变载荷导致螺栓预紧力下降产生疲劳失效。针对螺栓失效的原理和失效的机理,提出了控制拧紧螺栓的预紧力,采用高强度材质螺栓、保证螺栓等级为10.9级或12.9级、离合器安装使用时保证其输入轴和输出轴的对中性以避免附加载荷等措施。