降低XKZ-2500型旋轉濾網故障率

彭 浩 姜旭舟

（江蘇射陽港發電有限責任公司 江蘇射陽）

一、前言

1.旋轉濾網結構

循環水泵房裝配4臺XKZ-2500型半框架正面進水旋轉濾網，旋轉濾網結構見圖1。

圖1 旋轉濾網結構

2.運行狀況說明

4臺旋轉濾網一直運行不穩定，經常發生鏈條、保險銷頻繁斷裂以及網塊卡死、損壞故障。循環水取自海水與河口的混合水，水質較差。并具海水腐蝕性較大，水含砂量大，對設備的沖刷磨損危害大。河口水質中夾帶大量的水草和上游的生活垃圾并且取水口水位隨潮汐周期漲落變化。

二、旋轉濾網故障情況調查

1.故障統計

統計2002年7、8、9月，故障35次，定期維護10次，泵退出4次，隔離進水間搶救2次（表1）。從數據可以看出檢修工作量很大。從故障統計數據可知，網塊緊固件和傳動機構故障占較大比例，如果將這兩個問題解決，故障率可下降80%。

2.故障因果分析

經過現狀調查分析，使用全面質量管理統計工具。從網塊緊固件和傳動機構故障兩個要素出發，繪制了關聯圖，見圖2。

從關聯圖中得出相關末端因素，如缺少業務培訓；人員責任心不強；備品備件不符合標準；無油軸承抗磨防腐性能差；鏈條傳動機構設計不合理；過載保護裝置不合理；作業指導書制定不完善；缺少網板鏈條拉伸測量報警裝置；循環水含雜質較多；海水的腐蝕性和磨損性強。

3.故障要因驗證

通過收集設備現場實際數據和查閱臺賬資料，分析末端因素和具體缺陷的因果關系。論證后，可排除非主要因素，如缺少業務培訓，人員責任心不強，備品備件不符合標準，作業指導書制定不完善，循環水含雜質較多以及海水的腐蝕性和磨損性強。

設備地處黃海，循環水含沙量大和海水的腐蝕性對設備的損害是顯而易見的，但屬于不可抗拒的自然因素，因此確定為非要因。

4.確定4項末端因素為主要因素

（1）無油軸承抗磨防腐性能差。旋轉濾網故障中，最頭疼的是網塊緊固件故障（包括網塊卡死）。隔離進水間后進入底部檢查，發現底弧坎背水側導入弧磨損嚴重。導入弧磨損的直接原因是網塊鏈條下沉，而導致網塊鏈條拉伸下沉的原因是與滾輪軸配合的無油軸承磨損（圖3）。

表1 2002年7、8、9月故障統計

對現使用的無油軸承進行跟蹤測量：記錄運行時間569 h，磨損增大間隙0.225 mm，與1#機旋轉濾網2001年大修后運行檢查結果比較，記錄運行時間1182 h，磨損增大間隙0.45 mm，證實數據具有真實性。XKZ-2500型旋轉濾網共有46塊網，網塊鏈條伸長量就是每一節滾輪和無油軸承的23倍。

圖2 故障分析關聯圖

圖3 無油軸承磨損

計算2003年1月和2月檢查結果：原鋼基無油軸承每1000 h的磨損量0.395 mm，遠遠超過規范要求，使用壽命不到1年。從結構特點分析，無油軸承由3層復合自潤滑構成，基體為鋼板，摩擦面復合了銅粉和樹脂材料，在設備使用環境下，海水泥砂的磨損作用和銅鐵間的電腐蝕效應，使其短時間內受損嚴重，推斷鋼基無油軸承不適合現在的工作環境。

（2）鏈條傳動機構設計不合理。傳動裝置部件價值較高，更換一根不銹鋼傳動鏈條價值3500元，一個傳動大鏈輪價值6205元。原傳動鏈條為碳鋼材料，因海水腐蝕，經常斷裂。后改為不銹鋼鏈條，同樣不適應，雖然提高了抗腐蝕性，但抗拉強度低，鏈條塑性拉長，造成鏈條打滑，反而出現了斷銷、大齒輪磨損等故障。因此，在設備所處環境下，無法密封的鏈條傳動機構自然故障率居高不下，不適合現場實際工況。

（3）過載保護裝置不合理。調查中發現，過載保護裝置誤動作頻繁發生。傳動裝置過載時，主動端的傳動軸套剪斷保險銷，小齒輪失去動力而停止。裝置的弊端在于長期運行后，由于金屬疲勞與環境腐蝕作用及鏈條傳動機構工作不穩定產生的沖擊力，保險銷意外斷裂的可能性大大增加，并且過載值無法精確量化和檢驗，即無法確定動作值。

（4）缺少網板鏈條拉伸測量報警裝置。實際檢修中已經證明了底弧坎與網塊間的間隙是否符合標準，直接影響到網塊的安全穩定運行，而要測量就必須將進水間全部隔離，使泵退出。恰恰在旋轉濾網故障率較高的夏天，泵不可輕易退出，因此設計出合理的測量裝置很有必要。

三、對策計劃與實施

1.對策計劃

原鋼基無油軸承技改更換，提高其防腐耐磨性能。采用新型傳動方式，傳動機構全部密封，避免與海邊空氣接觸。改為可迅速恢復并可準確調整其過載數值的保護裝置。設計測量網塊鏈條拉伸測量報警裝置。

2.對策實施

在迎峰度夏前的準備工作中，提前安排2#機旋轉濾網大修工作，在大修中實施對策計劃。

（1）原鋼基無油軸承技改更換，提高其防腐耐磨性能。實踐證明，鋼基無油軸承防腐耐磨性能差，不適合黃海水質。采用新型不銹鋼基體無油軸承，將原鋼基無油軸承全部更換，提高其抗腐蝕和耐磨損的性能。

（2）采用新型傳動方式，傳動機構全部密封，避免與海邊空氣接觸。拆除已經銹蝕的鏈條傳動機構，更換成蝸輪蝸桿傳動，采用全密封150#機械油潤滑，避免與海邊空氣及夾帶泥沙的沖洗水接觸。

（3）改為可迅速恢復并可準確調整其過載數值的保護裝置。取消剪切保險銷過載保護，配合蝸輪蝸桿傳動機構使用新型裝置。如圖4所示，在擺線針輪減速機輸出軸上加裝預緊彈簧，通過V形端面的軸套將力矩傳遞給相咬合的V形端面的蝸桿套，再由蝸桿帶動蝸輪。如果網塊過載，超過預緊的彈簧力，相咬合的V形端面脫扣，電機空轉。

圖4 改進的過載保護裝置

圖5 網塊鏈條拉伸測量報警裝置

（4）設計測量網塊鏈條拉伸測量報警裝置（圖5）。安裝網塊鏈條伸長測量報警裝置，方便定期測量網塊下沉情況。及時調整大鏈輪調整螺桿，保證網塊按正確軌跡運行。

四、對策實施效果

大修改進結束的2#機旋轉濾網投入運行后，為驗證實施效果對其進行跟蹤檢查，并在2003年4—8月，進行了全面檢查測量。實際運行時間1984 h，不銹鋼基體無油軸承磨損增大間隙為0.26 mm，每1000 h磨損量0.13 mm。

同時依靠網塊鏈條拉伸測量報警裝置，每月對網塊拉伸數值進行監視，并根據需要調整大鏈輪螺桿，保證網塊穩定運行。采用新型傳動機構和過載保護后，在統計期內故障次數為零。在2003年的迎峰度夏期間，旋轉濾網故障率降到歷史最低，節省各種費用43 550元。