二氧化硫風(fēng)機(jī)油泵運(yùn)行振動(dòng)異常原因分析

鐘德明，謝學(xué)強(qiáng)

（江西銅業(yè)集團(tuán)有限公司 貴溪冶煉廠，江西 貴溪 335424）

1 引言

4#二氧化硫風(fēng)機(jī)是冶煉廠主工藝生產(chǎn)線產(chǎn)生的二氧化硫煙氣輸送的重要設(shè)備［1］，該設(shè)備是從德國(guó)KKK公司全套引進(jìn)的。冶煉廠4#二氧化硫風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)變頻改造后，為確保二氧化硫風(fēng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，在風(fēng)機(jī)旁增設(shè)了一臺(tái)變頻油泵調(diào)整油壓，后期稱2#輔助油泵。2#輔助油泵經(jīng)過(guò)一年多運(yùn)行后，在2021年5月至7月間，設(shè)備三次停機(jī)后再恢復(fù)運(yùn)行時(shí)，潤(rùn)滑系統(tǒng)管道存在壓力波動(dòng)［2］，造成潤(rùn)滑管道振動(dòng)大，嚴(yán)重影響了冶煉廠主工藝生產(chǎn)線日常生產(chǎn)的穩(wěn)定順行。

2 故障現(xiàn)象與處理

（1）2021年 5月19日9點(diǎn)19分，冶煉廠在爐內(nèi)點(diǎn)檢時(shí)，車間對(duì)4#風(fēng)機(jī)進(jìn)行了停機(jī)。冶煉廠恢復(fù)投料前，車間相關(guān)人員按照開(kāi)機(jī)程序啟動(dòng)2#輔助油泵。啟動(dòng)后，發(fā)現(xiàn)油泵輸出管道振動(dòng)大，隨后將2#輔助油泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)，啟動(dòng)1#輔助油泵運(yùn)行風(fēng)機(jī)。2#輔助油泵停止后，對(duì)其進(jìn)行了更換，更換后運(yùn)行正常。

（2）2021年5月30日20點(diǎn)25分，冶煉廠因停爐檢修，停爐后，車間對(duì)3、4#風(fēng)機(jī)進(jìn)行停機(jī)。因有上次2#輔助油泵故障情況，對(duì)該泵進(jìn)行提前試車，啟動(dòng)后發(fā)現(xiàn)油泵依然出現(xiàn)輸出管道振動(dòng)大的問(wèn)題。檢查發(fā)現(xiàn)，泵啟動(dòng)后油泵輸出管道依舊振動(dòng)大，隨后對(duì)其進(jìn)行了更換，運(yùn)行管道振動(dòng)正常。

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

（4）2021年7月7日上午，利用爐內(nèi)點(diǎn)檢的機(jī)會(huì)，車間對(duì)4#風(fēng)機(jī)進(jìn)行停車，對(duì)風(fēng)機(jī)主油箱的潤(rùn)滑油進(jìn)行更換，更換潤(rùn)滑油后打開(kāi)主油箱與副油箱的油路閥門(mén)，用2#輔助油泵啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，運(yùn)行正常，故障消除。

3 故障原因分析

（1）通過(guò)DCS控制系統(tǒng)，查看了二氧化硫風(fēng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，發(fā)現(xiàn)2#輔助油泵啟動(dòng)后，潤(rùn)滑系統(tǒng)油壓波動(dòng)幅度較大，造成油泵輸出管道振動(dòng)大，如圖1所示。

圖1 三次故障潤(rùn)滑系統(tǒng)油壓運(yùn)行曲線

圖2 油泵解體檢查

第一次更換油泵后，通過(guò)對(duì)更換下來(lái)的油泵進(jìn)行了解體，發(fā)現(xiàn)葉片在葉片槽存在卡澀，但是未看到明顯的損傷，此時(shí)認(rèn)為油泵使用時(shí)間久為第一次故障原因。

第二次更換泵后，認(rèn)為第一次的判斷不準(zhǔn)，懷疑潤(rùn)滑油油質(zhì)受到污染，隨后，對(duì)該設(shè)備潤(rùn)滑油進(jìn)行取樣并外送至美孚化驗(yàn)中心檢測(cè)。從表1檢測(cè)結(jié)果來(lái)看，其中水分含量超標(biāo)（檢測(cè)值0.059，參考值為0.004），污染評(píng)級(jí)也是提醒需要注意。

表1 潤(rùn)滑油化驗(yàn)表

油樣異常原因分析：通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)查看發(fā)現(xiàn)，改造增設(shè)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(yùn)行中，會(huì)從油箱蓋縫隙處吸入空氣來(lái)保證油箱內(nèi)壓力為正壓，還有就是日常點(diǎn)檢時(shí)，會(huì)打開(kāi)觀察蓋板，這樣一來(lái)，空氣中的水分、粉塵就進(jìn)入到了油箱內(nèi)部，最后經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的積累，造成了潤(rùn)滑油指標(biāo)的超標(biāo)［3］。另外該潤(rùn)滑油從2018年大修更換使用至今將近三年，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)也是指標(biāo)不好的原因。

圖3 副油箱現(xiàn)場(chǎng)圖（蓋板上沒(méi)有呼吸器）

（2）1#輔助油泵運(yùn)行正常，而2#輔助油泵運(yùn)行振動(dòng)大原因分析。1#泵為齒輪泵［5］，2#泵為葉片泵，2#泵停機(jī)后再開(kāi)就出現(xiàn)振動(dòng)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(jī)后油溫會(huì)下降3～12℃，油的粘度增加，當(dāng)油質(zhì)不好時(shí)顆粒更容易讓葉片卡阻，影響其正常動(dòng)作。葉片泵對(duì)油質(zhì)的要求較高，再加上潤(rùn)滑油中氣泡的影響［7］，造成了潤(rùn)滑管網(wǎng)壓力的波動(dòng)，最后導(dǎo)致了潤(rùn)滑管網(wǎng)振動(dòng)大。另外，葉片泵對(duì)泵的轉(zhuǎn)速有要求，不適宜于用在變頻調(diào)節(jié)上。而1#輔助油泵為齒輪泵，壓力油來(lái)自于齒輪的嚙合產(chǎn)生，對(duì)油質(zhì)的要求較低，故1#泵能正常運(yùn)行，而2#泵出現(xiàn)故障。綜上所述，2#輔助油泵設(shè)計(jì)選型不符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需求。

圖4 三次停機(jī)后潤(rùn)滑油的油溫曲線

4 預(yù)防改進(jìn)措施

針對(duì)以上原因分析，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，確定了以下預(yù)防改進(jìn)措施。

（1） 保證潤(rùn)滑油品質(zhì)。為確保二氧化硫風(fēng)機(jī)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行過(guò)程中，潤(rùn)滑油性能穩(wěn)定，車間后期將每年定期對(duì)二氧化硫風(fēng)機(jī)的潤(rùn)滑油進(jìn)行檢測(cè)兩次，潤(rùn)滑油更換周期從三年改為兩年。

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

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)風(fēng)機(jī)油箱內(nèi)的潤(rùn)滑油進(jìn)行更換，更換潤(rùn)滑油后打開(kāi)主油箱與副油箱的油路閥門(mén)，用2#輔助油泵啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，運(yùn)行正常，故障消除。

經(jīng)過(guò)此次故障處理得出，有潤(rùn)滑系統(tǒng)的重要設(shè)備在日常管理中，保證其潤(rùn)滑油的油質(zhì)是至關(guān)重要的。在日常管理過(guò)程中，需要定期對(duì)潤(rùn)滑油進(jìn)行檢查分析，定期對(duì)潤(rùn)滑油進(jìn)行更換。同時(shí)，在日常的設(shè)備選型中，考慮設(shè)備的適用性、穩(wěn)定性也是至關(guān)重要的。