制硫風機故障分析

鐘正波 朱慶芹

（江蘇新海石化有限公司 江蘇連云港）

1.概述

公司硫磺裝置制硫風機K101A是硫磺回收裝置關鍵設備，現場使用情況見圖1。風機風量55 m3/h，出口壓力0.18 MPa，介質為空氣，電機配套功率為55 kW，風機驅動端采用深溝球軸承，非驅動端采用圓柱滾子軸承，設備見圖。風機系多級、單吸入、雙支撐結構，由轉子、機殼、軸承座、密封組、消聲器、進出口調節閥、排氣閥、電機、控制系統等組成，電機、鼓風機共用基礎，通過膜片聯軸器連接驅動，從電機端看，風機為順時針旋轉。

圖1 風機使用現場

（1）轉子。轉子由4個葉輪、主軸、隔套、以及平衡盤套組成。葉輪是對氣體做功的唯一元件，是風機的心臟，由電機驅動，葉輪旋轉時便將原動機的機械能轉化為氣體的動能，使氣體壓力升高，表現為氣體壓力的升高和密度的變化。

（2）殼體。采用整體鑄造結構方式，分上下兩部分組成，即上下剖分結構，保證了整體的結構強度和剛度；機殼內的多級回流器和多級無葉擴壓器，也剖分為上下結構，以便于機殼的整體盒蓋。

（3）軸承箱與聯軸器。軸承箱采用整體鑄造，軸承采取滾動軸承。聯軸器采用膜片聯軸器，有聯軸器護罩。

（4）密封組。在軸端和葉輪前后采用多組、多級迷宮密封形式，具有密封性能優良、結構緊湊、使用方便和更換及時等優點。

（5）過濾網。風機在入口加過濾器，防止異物吸入進入風機內部造成風機損壞。

2.工作原理

葉輪隨軸旋轉時，葉片間的氣體也隨葉輪旋轉而獲得慣性離心力，并使氣體從葉片間的出口甩出。被甩出的氣體擠入機殼，于是機殼內的氣體壓強增加，最后被導向出口排出。氣體被甩出后，葉輪中心部分的氣體壓強降低，外界氣體在大氣壓強的作用下就能從風機的入口通過一級葉輪進入，最后通過出口排出，反復進行循環。

3.設備故障過程

硫磺車間制硫風機K101B（變頻）于8月22日出現自停，對備用風機K101A（工頻）進行檢查無異常后切換。電修人員處理好變頻器模塊后，將風機切換回K101B。23日下午K101B風機再次自停，被迫再次啟用備用風機K101A。

因變頻器模塊有問題，不能達到正常備用條件，需廠家人員處理。8月25日白班人員巡檢時，發現風機南側軸承箱螺栓有脫落，機修人員到達現場后進行檢查，因設備正在運行且溫度較高，未對脫落螺栓進行恢復，告知崗位人員監護運行，待B機修復并切機后進行處理。

8月26日，發現風機南側軸承蓋冷卻循環水管線漏水，班長趕到現場后發現風機振動較大，必須切換對該風機停機進行檢查。此時，因K101B變頻器模塊故障未送電，風機不能馬上啟動。立即聯系調度通知電修車間將B機送電，同時通知機修人員馬上到現場檢查，并要求機電儀三修人員配合風機切換。三修人員尚未到達現場，風機南側軸承蓋斷裂，非驅動端氣封及風機葉輪磨損（圖2）。

圖2 軸承蓋斷裂風機葉輪磨損

4.原因分析

（1）風機從8月23日運行以來，非驅動端軸承溫度一直偏高，80℃左右、振動大。從工藝角度排查，風機出口調節閥開度一直保持在60%，不能保持全開，造成風機憋壓、振動、軸向力大，非驅動端軸承受力大、溫度高，是主要原因。根據風機操作規程，風機出口閥必須全開。

（2）8月25日人員對風機進行現場檢查時，發現風機南側軸承箱螺栓有脫落，機修人員到達現場后進行檢查，因設備正在運行且溫度較高未對脫落螺栓進行恢復，延誤了處理時機，造成后來的事故發生，是次要原因。

（3）硫磺車間在制硫風機B機故障的情況下，未及時制定有效的設備故障預案，崗位人員在發現設備故障時，未意識到故障的嚴重性，未及時采取有效處理措施，是造成設備進一步損壞的次要原因。

（4）機修車間未對單臺設備運行引起足夠重視，未及時制定加強單臺運行設備重點巡檢、監護的相關方案，是造成此次設備故障的次要原因。

5.預防措施

（1）硫磺車間加強設備故障預案的學習，提高對單臺運行設備的重視，加強巡檢與監護，發現問題及時聯系處理。制定相關設備故障預案并組織學習，使崗位人員在發生設備故障時能及時采取有效的處理措施；加強崗位人員培訓，使崗位人員真正做到設備“四懂三會”，防止此類事件再次發生。

（2）機修車間需加強巡檢管理，加強對單臺運行設備的巡檢，及時發現并處理各類設備故障。同時提高員工維修技能水平，通過設備日常巡檢提前發現設備存在的隱患，拿出解決方案，避免發生設備事故。