謝天寶
(濟鋼集團有限公司煉鋼廠,山東 濟南 250101)
助燃鼓風機故障分析和處理
謝天寶
(濟鋼集團有限公司煉鋼廠,山東 濟南 250101)
8#助燃鼓風機出現突發性故障,設備簡單處理后留下隱患,再次出現振動故障時采用了波形分析和故障診斷技術,找到了故障原因,并將風機修復正常。
風機故障;波形分析;故障診斷
8#風機為雙吸入離心式鼓風機,主要負責為球團3#豎爐提供助燃風。該風機入口流量750m3/min,出氣壓力128kPa,風機轉速2980r/min,風機旋向左旋,傳動方式F式,風機效率78%,進風箱方向0°,出風方向150°。該風機驅動電機①、②為滾動軸承,采用鋰基脂潤滑,風機③、④軸承為滑動軸承,采用油泵強制潤滑。設備簡圖如下圖1所示。

圖1 設備簡圖
11月,低壓配電室發生故障突然跳閘,相應8#風機輔助油泵跳閘,在聯鎖保護下,該風機自動跳閘保護,但是由于該風機沒有高位油箱,使4#軸承溫度急劇升高到100℃。為了保證設備運轉的正常,打開4#滑動軸承進行檢查,發現滑動軸承沒有明顯變化,但是風機轉子軸存在小量的磨損,為了不停產,對風機轉子軸進行簡單處理后,開機恢復生產。
8#助燃鼓風機恢復生產后,風機出現振動,從11月份到12月份該風機出現振動隱患不斷上升,如下表1所示。
其中,風機自由端3#水平振動較為明顯,分別作出風機自由端4#時域(圖2)和頻域譜圖(圖3)。
振動分析:
(1)經測量基礎振值遠小于同方向軸承位振值。說明風機基礎牢固,沒有問題。
(2)各測點方向烈度振值均不大,在合理范圍之內,運行基本穩定。
(3)風機自由端4#測點中徑向速度烈度振值為6.2mm/s。
(4)風機自由端4#測點從時域譜圖來看,波形基本呈簡單、穩定、周期性正弦波。從頻域譜圖來看,1/2倍頻為最高峰值,伴有1倍頻和2倍頻也比較高。風機呈現明顯油膜渦動的振動特征。
(5)冬季風機油溫變化較大,且造成油壓小幅波動,風機振動隨之變化,呈現明顯油膜渦動的振動特征。
為了更好的吸取設備故障的教訓,特對風機設備油膜渦動的振動故障的原因進行逐項排查。風機設備油膜渦動的振動故障原因一般來說包括以下幾個方面。
(1)軸承設計或制造不合理可能造成油膜渦動的振動。本風機前期安全運行2年,雖然也曾軸承老化磨損振動,但是風機沒有油膜渦動的振動故障,排除風機設計制造因素。

表1 mm/s

圖2 風機自由端4#時域波形

圖3 風機自由端4#頻域波形
(2)如軸承間隙不當,軸承殼體配合過盈不足,軸承精度未達到技術要求,可以造成油膜渦動的振動故障。期間,利用豎爐短時間檢修更換滑動軸承,重新調整軸承間隙,重新調整聯軸器間隙和對中,本風機油膜渦動的振動故障沒有明顯變化,排除此項因素。
(3)從設備運行和操作角度來看,潤滑油不良和潤滑油油壓、油溫的不穩定可以造成油膜渦動的振動故障。為了有效排除此項因素,開啟輔助油泵電加熱,確保風機油溫穩定和油壓穩定,本風機油膜渦動的振動故障沒有明顯變化,排除此項因素。
(4)從風機設備劣化角度來說,軸承磨損和轉軸磨損,造成風機油膜渦動的振動故障。前期輔助油泵突發性停電故障事故造成,轉子軸和軸承磨損,軸承雖然表面沒有明顯損傷,并且期間更換一支新滑動軸承,但是轉子軸損傷較大,造成風機油膜渦動的振動故障。借助3#豎爐大修機會,更換風機轉子和滑動軸承,運轉效果良好,徹底解決風機油膜渦動的振動故障。
風機潤滑的不良是造成本次設備故障的根本原因,輔助油泵本體油箱很小,增加高位油箱運行過程中造成本體油箱潤滑油不足,運行中本體油箱補充潤滑油,停機后造成高位油箱對本體油箱的溢油,大量浪費。而沒有高位油箱在突發性停電情況下,造成風機軸承轉子軸的嚴重損壞。為此,對高位油箱油路進行改造,增加上油和回油管道閥門A和B,高位油箱上油過程中打開閥門A和B,正常狀態停機過程中,待風機轉子停穩后,關閉閥門A和B,避免本體油箱溢油,在突發性停電情況下高位油箱有效回油,這樣就保證了風機設備的潤滑部位。
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1671-0711(2015)02-0040-02
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