空冷風機軸承失效因素分析及解決策略

邱煥利

摘 要：空冷風機是聯合裝置動設備的重要組成部分，空冷風機的運行維護也一直是裝置設備管理的重要組成部分。近年來芳烴聯合裝置一直處于高負荷生產，空冷風機能否平穩運行對芳烴裝置長滿優運行具有重要意義，特別是在夏季裝置生產中，空冷風機能否正常運轉對裝置正常運行影響巨大，由于設計中空冷冷卻能力并沒有冗余，加上裝置長期運行，空冷風機積灰積垢嚴重，一旦某臺空冷出現故障，裝置必須降負荷運行，需要較長時間的進行維修，給裝置生產帶來極大被動。

關鍵詞：芳烴聯合裝置；空冷風機；故障；負荷運行；維修

芳烴聯合裝置由芳烴抽提和二甲苯裝置兩大部分組成，設計均為干式空冷，其主要作用是冷卻塔頂汽相組分，保證分餾塔分離效果，以提高產品產率。本文結合芳烴車間進行預知維修和事后維修的工作實踐，對芳烴車間空冷風機運行中出現的風機軸承失效原因分析，并提出了對應措施，從而避免和減少了空冷風機軸承故障現象。

1、風機軸承失效原因分析

在裝置實際運行中，能引起風機軸承失效的因素有很多，具體如下：

（1）空冷風機軸承過載，引起軸承潤滑油膜破壞，造成軸承磨損。導致的原因有：風機風葉角度調整過大，轉動部分和靜止部分有摩擦；轉動皮帶過緊；軸承工作間隙過小及運轉時間過長等。

（2）潤滑油方面存在的問題。潤滑油粘度過高或過低；潤滑油中有雜質顆粒，潤滑脂帶水使油脂乳化及潤滑脂不足等。

（3）配件和裝配原因。配件質量不合格；軸承滾動體和滑道表面粗糙，精度低；軸承游隙過大；風機軸和水平不垂直；個別葉片有破損，風機軸承箱固定不牢固；風機軸和電機軸平行度超標等因素。

2、芳烴車間空冷風機軸承失效分析

針對以上易引起空冷風機軸承失效的諸多因素，結合芳烴裝置抽提裝置空冷風機運行和維護實踐，進行風機軸承失效因素分析：在抽提空冷共14臺空冷檢修中，造成空冷風機軸承失效的原因主要有：

（1）空冷風機軸承過載、風機振動等引起軸承潤滑油膜破壞，造成軸承磨損和失效。

（2）空冷轉動皮帶過緊、過松或松緊不一致。

（3 ）配件和裝配原因引起的軸承故障。

3、改進措施

3.1 空冷風機軸承過載，引起軸承潤滑油膜破壞，造成軸承磨損

空冷風機的軸承設計均有相應的使用范圍，風機長期超設計負荷運行，會造成軸承過載，最終可能造成軸承失效，導致空冷風機故障。由于芳烴裝置長期處于高負荷運行狀態，空冷冷卻能力嚴重不足，影響了汽相冷卻效果，為確保裝置高負荷生產，車間認為在保證電機電流不超額定電流的情況下可以調大風葉角度會增強空冷冷卻效果，以此來彌補空冷冷卻能力不足的問題。事實上，在缺乏科學依據的前提下調大風葉角度（超過風葉調角范圍）并未提高空冷冷卻效果，卻帶來了空冷超負荷運行而引起的新問題：軸承過載引起軸承潤滑油膜破壞，造成軸承、軸承箱磨損，使得風機振動加劇。由此原因導致的風機軸承檢維修的具體

情況是：現場軸承箱拆除后，經常發現有軸承跑外圈、軸承保持架散架等現象。基于此種情況，車間通過進一步深入分析、統一認識，將現有的空冷風葉角度統一調回到標準范圍（-12～7°），并且車間也實行了空冷風機軸承定期加脂制度，在清理加脂口，確保加脂質量的情況下定期進行空冷風機軸承定期加脂。這樣以來，在保持空冷的冷卻效果不變情況下，空冷風機運行情況明顯好轉，空冷風機一直處于平穩運行狀態，因風機超負荷原因引起的軸承故障現象大大減少，明顯延長了空冷風機的運行周期，確保了裝置的經濟效益。

3.2 空冷風機傳動皮帶過緊、過松或松緊不一致

芳烴車間現有空冷風機的傳動方式為皮帶傳送方式。皮帶過緊、過松或松緊不一致，容易導致風機負荷不平穩，并對風機軸承平穩運行帶來不利影響。風機皮帶過緊，使得皮帶與大小帶輪之間摩擦力增大，電機負荷增大，容易造成軸承負荷不均勻，從而造成軸承偏磨，最終引起軸承失效；皮帶過松會使皮帶與帶輪之間摩擦力過小，造成皮帶打滑，發生“丟轉”現象，影響風機運行效率，同時會造成傳送皮帶磨損過快，不可避免地會出現風機頻繁停運更換皮帶的不良結果，這也是造成空冷風機運行不穩定性的一個因素；風機皮帶松緊不一致也是引起空冷運行不穩定的一個重要因素；裝置現有空冷風機軸承箱內均設計安裝了三套軸承，針對風機皮帶松緊不一致的現象，容易造成三套軸承受力不均，造成軸承跑內圈或跑外圈，繼而會進一步造成惡性循環，引起空冷軸承失效。

為此，車間制定了相應的措施，保證風機皮帶運行的均衡性。在空冷檢修及安裝方面，要求檢修單位在檢修安裝風機皮帶時，使用同一廠家、同一批次的產品，避免出現由于皮帶本身長度不一而造成后續問題；加強車間管理人員、維修保運人員和現場操作人員的三位一體的立體性巡回檢查制度，做到發現問題及時處理，將包括風機皮帶在內的其他設備問題及時消滅在萌芽狀態，避免出現風機運行不良；實行定期更換、緊固風機皮帶制度，根據空冷風機運行周期，利用預知性維修的有利時機，及時更換或緊固皮帶，做到防患于未然。

3.3 配件和裝配原因。

配件質量不合格或裝配不當也是空冷風機軸承失效的重要因素之一。軸承游隙過大會引起軸承風機運行振動，加速軸承磨損，若同時出現轉動皮帶松緊不一致還會加劇軸承磨損和振動。另外，風葉安裝調試過程中由于葉片鎖緊裝置安裝不良，頂絲與葉片漿根表面結合不緊密，或者由于葉片軸線的平面度不合適，造成測定好的葉片角度產生位移，從而造成葉片角度過大或過小，或者葉片角度不均衡，對風機運行產生不良影響，容易造成風機軸承負荷不均衡，加速軸承的磨損，最終造成軸承故障。芳烴車間曾出現上述由于葉片鎖緊裝置安裝不良，造成空冷風機運行不均衡的現象，該空冷進行停機檢查，發現風葉角度已產生了較大位移。由此原因引起的空冷運行問題多為風機振動加劇，必須引起注意。最后，風機軸承產生葉片軸承滾動體和滑道表面粗糙、精度低，風機軸和水平不垂直，個別葉片有破損，風機軸承箱固定不牢固，風機軸和電機軸平行度超標等因素也是造成風機軸承故障的諸多因素，

必須在實踐中加強關注，避免此類問題的發生。