二氧化硫風機油泵運行振動異常原因分析

鐘德明，謝學強

（江西銅業集團有限公司 貴溪冶煉廠，江西 貴溪 335424）

1 引言

4#二氧化硫風機是冶煉廠主工藝生產線產生的二氧化硫煙氣輸送的重要設備［1］，該設備是從德國KKK公司全套引進的。冶煉廠4#二氧化硫風機驅動電機變頻改造后，為確保二氧化硫風機潤滑系統運行穩定，在風機旁增設了一臺變頻油泵調整油壓，后期稱2#輔助油泵。2#輔助油泵經過一年多運行后，在2021年5月至7月間，設備三次停機后再恢復運行時，潤滑系統管道存在壓力波動［2］，造成潤滑管道振動大，嚴重影響了冶煉廠主工藝生產線日常生產的穩定順行。

2 故障現象與處理

（1）2021年 5月19日9點19分，冶煉廠在爐內點檢時，車間對4#風機進行了停機。冶煉廠恢復投料前，車間相關人員按照開機程序啟動2#輔助油泵。啟動后，發現油泵輸出管道振動大，隨后將2#輔助油泵停止運轉，啟動1#輔助油泵運行風機。2#輔助油泵停止后，對其進行了更換，更換后運行正常。

（2）2021年5月30日20點25分，冶煉廠因停爐檢修，停爐后，車間對3、4#風機進行停機。因有上次2#輔助油泵故障情況，對該泵進行提前試車，啟動后發現油泵依然出現輸出管道振動大的問題。檢查發現，泵啟動后油泵輸出管道依舊振動大，隨后對其進行了更換，運行管道振動正常。

（3）2021年7月1日19點35分，因極端天氣，雷擊導致2#輔助油泵變頻器故障，該泵停止運行，系統跳至1#輔助油泵運行。啟動2#輔助油泵時，油泵輸出管道振動大，隨后切換至1#輔助油泵運行，并進行了一次在線停1#泵切入2#泵運行，不成功。此時斷開2#泵及副油箱與主油箱的管路，單試2#泵，出口管振動大，更換副油箱的潤滑油，單試2#泵，泵運行正常。

（4）2021年7月7日上午，利用爐內點檢的機會，車間對4#風機進行停車，對風機主油箱的潤滑油進行更換，更換潤滑油后打開主油箱與副油箱的油路閥門，用2#輔助油泵啟動風機，運行正常，故障消除。

3 故障原因分析

（1）通過DCS控制系統，查看了二氧化硫風機潤滑系統運行參數，發現2#輔助油泵啟動后，潤滑系統油壓波動幅度較大，造成油泵輸出管道振動大，如圖1所示。

圖1 三次故障潤滑系統油壓運行曲線

圖2 油泵解體檢查

第一次更換油泵后，通過對更換下來的油泵進行了解體，發現葉片在葉片槽存在卡澀，但是未看到明顯的損傷，此時認為油泵使用時間久為第一次故障原因。

第二次更換泵后，認為第一次的判斷不準，懷疑潤滑油油質受到污染，隨后，對該設備潤滑油進行取樣并外送至美孚化驗中心檢測。從表1檢測結果來看，其中水分含量超標（檢測值0.059，參考值為0.004），污染評級也是提醒需要注意。

表1 潤滑油化驗表

油樣異常原因分析：通過現場查看發現，改造增設的副油箱未增加防潮式呼吸口［4］，2#輔助變頻油泵在日常運行中，會從油箱蓋縫隙處吸入空氣來保證油箱內壓力為正壓，還有就是日常點檢時，會打開觀察蓋板，這樣一來，空氣中的水分、粉塵就進入到了油箱內部，最后經過長期的積累，造成了潤滑油指標的超標［3］。另外該潤滑油從2018年大修更換使用至今將近三年，時間過長也是指標不好的原因。

圖3 副油箱現場圖（蓋板上沒有呼吸器）

（2）1#輔助油泵運行正常，而2#輔助油泵運行振動大原因分析。1#泵為齒輪泵［5］，2#泵為葉片泵，2#泵停機后再開就出現振動大的原因是：葉片泵的葉片與葉片槽間隙在0.015～0.03mm［6］，停機后油溫會下降3～12℃，油的粘度增加，當油質不好時顆粒更容易讓葉片卡阻，影響其正常動作。葉片泵對油質的要求較高，再加上潤滑油中氣泡的影響［7］，造成了潤滑管網壓力的波動，最后導致了潤滑管網振動大。另外，葉片泵對泵的轉速有要求，不適宜于用在變頻調節上。而1#輔助油泵為齒輪泵，壓力油來自于齒輪的嚙合產生，對油質的要求較低，故1#泵能正常運行，而2#泵出現故障。綜上所述，2#輔助油泵設計選型不符合現場實際需求。

圖4 三次停機后潤滑油的油溫曲線

4 預防改進措施

針對以上原因分析，根據現場情況，確定了以下預防改進措施。

（1） 保證潤滑油品質。為確保二氧化硫風機長期穩定運行過程中，潤滑油性能穩定，車間后期將每年定期對二氧化硫風機的潤滑油進行檢測兩次，潤滑油更換周期從三年改為兩年。

（2） 提升油泵性能。車間現在2#輔助油泵使用的是葉片泵。后期將更換為對油液污染度不敏感齒輪泵，確保更穩定的運行。

5 結語

通過對風機油箱內的潤滑油進行更換，更換潤滑油后打開主油箱與副油箱的油路閥門，用2#輔助油泵啟動風機，運行正常，故障消除。

經過此次故障處理得出，有潤滑系統的重要設備在日常管理中，保證其潤滑油的油質是至關重要的。在日常管理過程中，需要定期對潤滑油進行檢查分析，定期對潤滑油進行更換。同時，在日常的設備選型中，考慮設備的適用性、穩定性也是至關重要的。