大型空分設(shè)備安裝及機(jī)械故障維修方法

郭炳偉

（中金嶺南有色金屬股份有限公司丹霞冶煉廠，廣東深圳 512300）

0 引言

大型空分設(shè)備的工作原理是以空氣為生產(chǎn)和加工原料，通過壓縮工藝、深度冷藏工藝，對空氣進(jìn)行加工，使其成為液態(tài)化合物質(zhì)，最后利用分流技術(shù)將液態(tài)化合物進(jìn)行分離，分化成多種稀有氣體，包括氦氣、氧氣、氮?dú)獾取４笮涂辗衷O(shè)備在保護(hù)環(huán)境的前提下，還能獲取一些稀有氣體，在工業(yè)企業(yè)的發(fā)展過程中，具有很高的推廣價(jià)值。空分設(shè)備運(yùn)行過程中會(huì)出現(xiàn)一些故障和問題，相關(guān)人員應(yīng)該加強(qiáng)大型空分設(shè)備的安裝研究，探索有效的機(jī)械維修方法。

1 大型空分設(shè)備安裝方法分析

大型空分設(shè)備主要有四大結(jié)構(gòu)組成，分別是空氣凈化系統(tǒng)、主塔系統(tǒng)、大型回轉(zhuǎn)壓縮系統(tǒng)與氣體成品儲(chǔ)藏系統(tǒng)。在設(shè)備的安裝工作中，主要應(yīng)用的工具有套筒、扳手、吊車、吊裝工具等。傳統(tǒng)設(shè)備主要應(yīng)用雙面成型的安裝方法，這種方法具有的一定的局限性，不是所有材料的設(shè)備都適用，所以，在傳統(tǒng)安裝技術(shù)的基礎(chǔ)上，對兩端進(jìn)行微調(diào)，實(shí)現(xiàn)安裝的目的。微調(diào)兩端的方法可以對所有材料的設(shè)備進(jìn)行安裝，適用性很強(qiáng)。對不同設(shè)備的安裝細(xì)節(jié)處理也很到位，基于此，利用兩端微調(diào)的方法進(jìn)行四大結(jié)構(gòu)的安裝具有一定意義和價(jià)值。

1.1 主塔系統(tǒng)

大型空分設(shè)備的主塔系統(tǒng)體積龐大，主要由塔內(nèi)容器、管道、主熱交換器3 部分構(gòu)成，安裝之前需要對有關(guān)部件進(jìn)行實(shí)際測量，保障零件合格，避免失誤造成安裝停工或者更換部件的問題發(fā)生。運(yùn)用兩端微調(diào)技術(shù)，比較繁瑣的程序是對塔內(nèi)管道的安裝，塔內(nèi)容器中分為熱箱和冷箱兩部分，主要作用是控制空分設(shè)備的性能質(zhì)量，所以兩個(gè)箱體的氣密性十分重要，要避免提取工作中混入其他氣體，造成提取氣體質(zhì)量問題。所以，相關(guān)工作人員應(yīng)該對箱體的氣密性進(jìn)行監(jiān)督，對各項(xiàng)氣密性指標(biāo)進(jìn)行檢測，包括系統(tǒng)開始和結(jié)束時(shí)的氣體絕對壓力情況、氣體的溫度情況、空分設(shè)備系統(tǒng)中的氣體殘留率等。需要注意的是，容器里的氣體絕對壓力應(yīng)該與容器外部的壓力保持一致。同時(shí)，在此系統(tǒng)安裝結(jié)束后，需要做好氣密性的監(jiān)測和計(jì)算，保障主塔結(jié)構(gòu)嚴(yán)密。

1.2 大型回轉(zhuǎn)壓縮系統(tǒng)

同樣采用兩端微調(diào)方法對大型回轉(zhuǎn)壓力系統(tǒng)進(jìn)行安裝，主要安裝內(nèi)容有對壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行協(xié)調(diào)、對齒輪箱和電機(jī)部位進(jìn)行安裝，主要工作指標(biāo)是調(diào)整中心點(diǎn)。具體的安裝過程是首先定心處理增速機(jī)和電機(jī)，調(diào)整結(jié)構(gòu)之間的平衡度，在調(diào)整平衡度后需要調(diào)整齒輪箱和電機(jī)的相對位置（圖1）。

圖1 大型回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)平衡調(diào)整示意

1.3 空氣凈化系統(tǒng)

空氣凈化設(shè)備需要采用吊裝技術(shù)進(jìn)行安裝，需要合理把控凈化結(jié)構(gòu)與其他結(jié)構(gòu)的合理距離，做好吊放的準(zhǔn)備工作，同時(shí)利用手柄對頂絲與地腳螺絲進(jìn)行安裝，在安裝過程中注意防止其他氣體的混入。避免造成空分設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)問題和故障。

1.4 成品氣體儲(chǔ)存系統(tǒng)

成品氣體的儲(chǔ)存設(shè)備是存放提取空氣中稀有氣體的重要系統(tǒng)，由于不同氣體之間存在相互影響和消耗的問題，所以在成品氣體儲(chǔ)存系統(tǒng)中，分成不同的小空間，對不同氣體進(jìn)行分類儲(chǔ)存，在氮壓氣上安裝中間墊，利用機(jī)械部件對其進(jìn)行固定，分化和創(chuàng)造很多儲(chǔ)存空間，不同的空間都需要進(jìn)行封裝處理，避免氣體與設(shè)備造成氣體消耗和損失。

2 大型空分設(shè)備機(jī)械故障維修方法

大型空分設(shè)備由于長時(shí)間的運(yùn)行會(huì)發(fā)生不同類型的故障，給企業(yè)造成經(jīng)濟(jì)損失，所以在設(shè)備發(fā)生故障時(shí)要求維修人員記錄故障的相關(guān)情況，包括故障發(fā)生時(shí)間、發(fā)生狀況等，同時(shí)要對該設(shè)備的工作內(nèi)容進(jìn)行轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移到另一臺(tái)設(shè)備上，保障生產(chǎn)順利進(jìn)行后才能開展維修工作。故障的發(fā)生會(huì)造成很大的經(jīng)濟(jì)損失，所以相關(guān)機(jī)械設(shè)備的維修方法是技術(shù)人員研究和分析的重要課題。

大型空分設(shè)備四大機(jī)械結(jié)構(gòu)的合理安裝，可以確保空氣處理工作更加合理和科學(xué)。首先可以有效提高空氣分餾、壓縮和制冷效能；其次，也為機(jī)械設(shè)備維修和保養(yǎng)提供基礎(chǔ)。技術(shù)人員只有全面掌握設(shè)備結(jié)構(gòu)和安裝原理，才能有效開展維修工作，確定故障部位，結(jié)合故障表現(xiàn)，采取有效的維修方法。

2.1 零件磨損與變形故障維修

零件磨損與變形主要發(fā)生在設(shè)備的承重部位和齒輪結(jié)構(gòu)中，多發(fā)在箱體位置。由于大型空分設(shè)備在具體的運(yùn)行過程中會(huì)消耗大量的電能，所以在一些特殊情況下會(huì)造成部分零件和部位發(fā)生變形和磨損，如果這類故障發(fā)生在大型空分設(shè)備的核心部位，并且部件損壞程度很大，必須進(jìn)行部件的換新，避免簡單維修和處理造成發(fā)生二次故障的隱患。如果磨損問題和變形故障發(fā)生在設(shè)備的外部結(jié)構(gòu)上，可以利用電焊截取方法對其進(jìn)行維修和處理，此種維修方法主要是對相同材質(zhì)的材料進(jìn)行截取，作為補(bǔ)充材料對損壞部件進(jìn)行維修，但是對焊接技術(shù)要求相對很高，需要保障焊接的精密度，技術(shù)人員結(jié)合焊接要求和標(biāo)準(zhǔn)，對焊接設(shè)備的溫度擋進(jìn)行調(diào)整，才能保障焊接效果和焊接質(zhì)量。完成焊接維修，在維修部位噴涂保護(hù)層，這種保護(hù)層是由液氮加工制成，有利于維修部位的加固。

2.2 設(shè)備接觸與零件松動(dòng)故障判斷

大型空分設(shè)備運(yùn)行中，判斷設(shè)備接觸與零件松動(dòng)問題，需要在相關(guān)零部件上系一個(gè)鈴鐺，利用小錘子對其進(jìn)行敲打，如果設(shè)備的緊固部件與連接部件出現(xiàn)松動(dòng)，發(fā)出的聲音會(huì)比平常聲音低，發(fā)出的聲音正常則表明沒有發(fā)生故障。故障處理方法是利用手鉗設(shè)備對松動(dòng)部位進(jìn)行緊固，控制好力度，避免造成零件磨損和其他故障的發(fā)生。

2.3 設(shè)備噪聲過大故障處理

大型空分設(shè)備如果在運(yùn)行中出現(xiàn)了很大的噪聲，也是設(shè)備結(jié)構(gòu)發(fā)生故障的具體表現(xiàn)，發(fā)生異常噪聲的原因是空分設(shè)備中某些連接部位出現(xiàn)了問題，排除故障和縮小故障范圍的方法是對設(shè)備連接處進(jìn)行檢查，確定運(yùn)行波紋的連接處出現(xiàn)磨損，大型空分設(shè)備的連接處縫隙誤差應(yīng)該在0.8 mm 左右，所以需要技術(shù)人員將0.8 mm 的條形貼片插入空分設(shè)備的故障連接點(diǎn)檢查，是否故障處設(shè)備連接不合而產(chǎn)生了異常的噪聲。利用鐵片檢查后，如果存在連接不合的問題，需要采用相應(yīng)的方法進(jìn)行維修，具體方法是利用焊接的方式對縫隙進(jìn)行調(diào)整，確保該設(shè)備的連接處處于中心軸線居中位置，可以使大型空分設(shè)備在運(yùn)行時(shí)沒有噪聲發(fā)出。

2.4 漏氣與漏油故障處理

如果大型空分設(shè)備出現(xiàn)了漏油點(diǎn)和漏氣點(diǎn)，可以確定設(shè)備結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)了細(xì)縫，氣密性不足，所以應(yīng)用合適的方法進(jìn)行故障發(fā)生點(diǎn)的檢測，具體的檢測流程是，首先需要維修技術(shù)人員利用計(jì)算機(jī)識別聲音，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和判斷，然后利用稀釋的肥皂水涂抹在故障部位，判斷是否有細(xì)縫的存在，如果故障點(diǎn)的氣泡和泡沫消失，可以判定該部位出現(xiàn)了漏氣的問題，如果泡沫和氣泡持續(xù)1 min 后消失，則表明該處完好，沒有細(xì)縫產(chǎn)生漏氣的問題。

在故障判斷過程中，如果空分設(shè)備沒有緣由地出現(xiàn)漏氣和漏油的問題，則需要對相關(guān)部件進(jìn)行更換，更換部件過程中，需要注意部件的型號與匹配度適宜問題，如果應(yīng)用了不同型號的部件，很容易造成二次故障發(fā)生，甚至?xí)?dǎo)致其他結(jié)構(gòu)出現(xiàn)故障和問題。具體部件更換工作中，還應(yīng)該注重對不同層次的墊片進(jìn)行及時(shí)更換，及時(shí)清理干凈不同連接點(diǎn)和交界處的灰塵和油漬，防止污漬造成設(shè)備鏈接故障和部件的磨損。

3 維修效果試驗(yàn)分析

具體分析形式是將此維修方法與傳統(tǒng)設(shè)備的維修方法進(jìn)行效果的對比和分析，需要先進(jìn)行預(yù)試驗(yàn)，試驗(yàn)流程有以下4 步：

（1）利用專業(yè)的設(shè)備選取兩臺(tái)相同標(biāo)準(zhǔn)、故障類型相同的大型空分設(shè)備作維修效果對比試驗(yàn)。

（2）設(shè)備選取完畢，分別將設(shè)備與計(jì)算機(jī)進(jìn)行鏈接，監(jiān)測兩臺(tái)設(shè)備的具體維修進(jìn)程和維修方法與維修效果，選取兩名工作人員對兩臺(tái)設(shè)備的維修完成時(shí)間進(jìn)行準(zhǔn)確的記錄。

（3）對已經(jīng)維修好的大型空分設(shè)備進(jìn)行檢測，如果檢測結(jié)果表明維修后設(shè)備合格，則需要相關(guān)人員對大型空分設(shè)備進(jìn)行設(shè)備性能的評估，如果檢測結(jié)果是失敗狀態(tài)，則需要對其進(jìn)行再次維修，反復(fù)循環(huán)，直到設(shè)備通過檢測，利用計(jì)算機(jī)檢測設(shè)備的各項(xiàng)性能和指標(biāo)，作出合理的評估。

（4）結(jié)合計(jì)算機(jī)檢測與工作人員對維修時(shí)間長短的記錄數(shù)據(jù)，參照計(jì)算機(jī)對兩臺(tái)設(shè)備的評估結(jié)果表明，運(yùn)用本文維修方法與傳統(tǒng)維修方法相比，維修時(shí)間縮短近1/2，其他評估指標(biāo)，如制冷與制熱效率、凈化與動(dòng)力效率，指標(biāo)比率均高于傳統(tǒng)機(jī)械維修方法。

4 結(jié)論

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，大型空分設(shè)備的應(yīng)用范圍也變得越來越廣，設(shè)備的運(yùn)行周期也隨之變長，所以，相關(guān)部門與技術(shù)人員加強(qiáng)大型空分設(shè)備的安裝研究與分析具有一定的必要性。本文對設(shè)備的四大結(jié)構(gòu)安裝與組成進(jìn)行了介紹，同時(shí)對機(jī)械維修方法進(jìn)行了研究，安裝的過程分析對后期的機(jī)械維修工作奠定了基礎(chǔ)。利用實(shí)驗(yàn)對比方法，將傳統(tǒng)機(jī)械維修技術(shù)與本文介紹的機(jī)械維修技術(shù)進(jìn)行了對比和分析，通過計(jì)算機(jī)對各項(xiàng)指標(biāo)的評估。結(jié)果表明，采用文中的設(shè)備維修技術(shù)各項(xiàng)性能和指標(biāo)均優(yōu)于傳統(tǒng)維修方法，具有很大的應(yīng)用潛力和價(jià)值。