田鼎復
(大連豐業重工有限公司,遼寧 大連 116005)
連續不間斷生產設備的傳統定期停機檢修方法,費時費力且停機損失較大,對設備零部件局部的磨損、老化、泄漏、損傷等問題采用總成維修更換,成本又太高,特別是需要動火、登高或在易燃易爆危險區及進入密閉空間進行維修的安全風險也是不容忽視的大問題,如何高效快速地通過金屬粘接、耐磨堆焊、鑲嵌包膠組件、鑲嵌耐磨陶瓷襯板、使用快速黏結劑等設備維修新技術創新手段,在設備現場進行快速修補修復,達到長效性的修復。經過幾年以來的應用實例總結,以下幾點供同行參考:
一種高性能修復產品,對各種金屬及非金屬材料有著極強的黏結力,它是由高分子聚合物和碳化硅及陶瓷顆粒為基材,配以固化劑的雙組分復合材料。該材料可常溫固化、固化過程中不收縮,適用堵漏、修補及金屬表面的重建,固化后具有極強耐磨損性能和優良的抗化學腐蝕性能。
實例:2014 年,糧食碼頭的一臺每小時1000噸裝卸能力的裝船機踢擺液壓油缸主缸閥塊根部在裝船過程中突然漏油,裝船機無法正常作業,泄露的液壓油嚴重污染了船艙內的糧食。液壓缸廠家給出的解決方案是整體拆卸返上海工廠維修,工期一個月(新購價格超過50 萬元,采購周期2 個月)。我們使用高空作業車查看現場后,采用高性能金屬黏結劑對漏油處進行了修復:用角磨機打磨缺陷處裂紋及氣孔,使得閥塊基體露出金屬光澤,用清洗劑徹底清除缺陷處油漬,制作專用油缸外壁管夾,在管夾和缺陷處用高性能金屬黏結劑進行填充,僅用兩個小時高效快速完成了修復工作,確保了裝船順利進行,未對船東和雇主造成任何損失,節省了維修費用。維修后的液壓缸至今仍在安全運行,未再發生漏油事故。

裝船機踢擺液壓缸和缺陷處填補的金屬黏結劑
膠帶運輸機的包膠滾筒磨損或老化脫落后,通常的做法是整體拆卸,更換新的包膠滾筒或重新加工翻新掛膠,需要調整皮帶、調整配重、拆卸軸承座、吊裝舊滾筒、吊運安裝新滾筒、安裝軸承座、恢復配重、調整皮帶等多道維修工序,耗時費力。
實例:提前按照包膠滾筒的尺寸預制包膠滾筒組件,即采用具有耐磨、阻燃、抗靜電的聚氨基甲酸乙酯橡膠制成兩塊半圓形的包膠滾筒組件,即保證了耐磨性和摩擦系數(耐磨性比普通包膠橡膠輥可提高1~4 倍、摩擦系數u0.25~0.45),又可以高效快速完成現場安裝維修更換,只需要剝離破損的包膠層,清理滾筒表面,將兩塊半圓包膠滾筒組件手動盤車送入滾筒表面,配裝螺栓,緊固螺栓即可,免除了調整配重、拆卸軸承座、吊裝新舊包膠滾筒、調整皮帶等多道維修工序。

輸送機頭部料斗外部及內部安裝的陶瓷耐磨襯板
預制的包膠滾筒組件,包膠層與金屬滾筒的黏附強度≥3.9Mpa、抗拉強度≥18Mpa,阻燃(自熄≤S10)、抗靜電性能穩定(Ω ≤3×108),目前已經安全運行5 年,預計使用壽命可超過10 年以上。

磨損的包膠滾筒和組裝好的包膠滾筒組件
陶瓷耐磨襯板是為煤炭、水泥、礦石、糧食等連續物料生產輸送設備內部易磨損部位而設計制造的新型耐磨產品,由鋼板骨架、高耐磨高彈性高強力聚氨酯內襯和表層氧化鋁陶瓷襯片組成。其最大的優點:易安裝、易維修、壽命長、彈性和回彈性能好、耐摩擦磨損,其洛氏硬度(HRA)≥82,抗壓強度(MPa)≥550,體積密度(g/cm3)≥3.5,耐磨度(g)≤0.0002。
實例:裝船機及皮帶輸送機頭部料斗以往采用普通聚氨酯耐磨襯板,每年都需要至少更換一次耐磨襯板,特別是在作業量最大的料斗秤和裝船機頭部料斗,幾乎需要半年檢修更換一次。2014 年我們在這兩處進行了陶瓷耐磨襯板的創新改造,使用至今未再更換過耐磨襯板。大大降低了維修成本,提高了維修效率,成果非常顯著。
耐磨堆焊是指用堆焊焊條在零部件易磨損部位焊敷一層特殊的合金層,提高零部件工作面的耐磨、耐腐蝕和耐熱等性能,以修舊利廢、降低零部件更換成本,提高零部件綜合性能和使用壽命的一種高效快速的維修方法。
實例:裝船機頭部抑塵頭鋼結構支架長期受物料磨損幾乎斷裂,更換總成的成本較高且拆卸費時費力。我們采用堆焊層更耐磨的低氫型D517 堆焊焊條,堆焊金屬為2Cr13 馬氏體高鉻鋼,硬度均勻可達到HRC ≥45。現場只需要將裝船機抑塵頭下落至碼頭地面或船艙甲板,清理干凈粉塵,辦理相關動火手續及做好防火隔離等安全措施即可焊接施工,焊接前清除磨損部位鐵銹、油污等雜質,焊條須經300~350℃烘焙1 小時,采用直流反接,磨損部位不需進行熱處理,堆焊層具有空淬特性,焊后不需要加工和熱處理即可投入使用,不僅高效快捷,而且降低維修成本,提高維修效率,2014 年裝船機頭部抑塵頭使用堆焊焊條維修后至今一直在用且未進行再次維修。

磨損的抑塵頭和修復后的抑塵頭
對較大面積的普通分層尼龍皮帶輸送機的皮帶局部破損維修(見下圖),以往通常采用硫化機等專業設備進行熱硫化維修,一方面需要生產線停機時間較長,另一方面在現場搬運硫化機、調整皮帶位置及皮帶漲緊還需要耗費較多的人力物力。為高效快速解決破損普通分層尼龍皮帶修復硫化問題,我們用快速冷粘膠替代硫化機對破損皮帶進行修復取得了很好的效果。
快速冷粘膠是針對普通分層尼龍輸送帶局部破損或縱向撕裂的現場高效快速修復的冷粘膠,具有良好的阻燃、抗靜電性能(阻燃<10s 自熄,抗靜電<3 x 108 Ω),具有與熱硫化皮帶修復相同強度級別的粘接強度,它具有使用方便、工藝簡單、粘接強度高、使用壽命長等優點。
實例:2015 年,點檢員發現淺圓倉30 多米高倉頂的一條1 米寬氣墊輸送機皮帶局部開裂(見下圖),我們將皮帶轉到可操作的位置,辦好停機停電掛牌等手續和安全措施后,將皮帶用鋼絲刷打磨并用清洗劑清理干凈,先采用輸送皮帶快速冷硫化粘接膠水將剝離的織物分層帶粘接牢固,然后用雙組分的快速橡膠粘接填補膠水對缺損的橡膠層進行修補,固化后橡膠膠層具有良好的柔韌性、耐候性和抗沖擊性,與皮帶自身的橡膠層性能接近,抗曲撓不易開膠,物理機械性能極佳,化學性質穩定。在粘接后皮帶運轉至今,仍在使用且未發現再次開裂破損,保證了皮帶長時間連續穩定安全地運行。

破損的皮帶和修復后皮帶