真空轉鼓過濾機繞線故障分析與改進策略

曾陽

（中國石油大慶煉化公司煉油生產三部酮苯作業區，黑龍江 大慶 163411）

設備長周期的安全平穩高負荷運行是創造效益的重要保障。在當前市場情況下，需求旺盛的石油化工產品精制市場對石油化工原料的需求也持續攀升。為了擴大生產規模，提高生產效率，越來越多的企業開始新建化工裝置。在這種情況下，裝置的穩定性和可靠性變得尤為重要。本文選取了酮苯脫蠟裝置作為研究對象，該裝置是石油化工行業中石蠟生產中重要的生產環節之一。在運行過程中，裝置經常出現真空轉鼓過濾機繞線竄線和斷裂的故障問題，這不僅影響了裝置的正常運行，還導致了生產效率的下降。

1 真空轉鼓過濾機繞線故障分析

1.1 繞線故障原因

繞線故障主要是由濾餅在過濾面上的不均勻分布引起的。在過濾過程中，濾餅會逐漸堆積在過濾面上，導致過濾阻力逐漸增大，進料壓力逐漸升高，部分濾餅被沖出轉鼓并堆積在轉鼓邊緣，最終導致濾餅破裂和繞線故障的發生。同時，濾餅的不均勻分布還會引起過濾布的損傷和過濾布與轉鼓之間的間隙不均勻，導致繞線故障的發生。除了濾餅分布不均勻，設備的運行狀態也會對繞線故障的發生產生一定的影響。例如，轉鼓的運行速度、張力控制等方面的不穩定性也可能導致繞線故障的發生。因此，對于繞線故障，除了解決濾餅分布不均勻的問題，還要注意設備運行的穩定性。

1.2 故障影響分析

繞線故障對設備運行的影響非常大，會嚴重影響設備的正常運行和工廠的生產效率。這種故障的主要影響表現為設備的停機時間增加和生產線的高度自動化可能導致安全隱患。首先，繞線故障會導致設備的停機時間增加，這就需要對設備進行維修和處理故障。對于真空轉鼓過濾器設備，這意味著需要的停機時間更長才能修復繞線故障。設備停機時間的增加會直接影響設備的穩定運行和生產效率。生產線的高度自動化使得生產過程高度依賴設備的正常運行，因此，繞線故障可能導致設備的正常運行受到影響，最終影響整個生產線的穩定性和效率。其次，頻繁的維修和停機時間也增加了維護成本和維修困難度。設備的維修和維護成本對于企業來說是一項巨大的開支，如果設備經常出現繞線故障，維護成本將會更高。此外，對于生產線上的一些設備，維修和處理故障可能比較困難，需要專業技術人員進行修復，這也會增加維修的困難度。因此，為了實現設備的長周期運行，有必要進行故障分析和技術改造。通過對繞線故障的深入分析，可以找出故障的主要原因，并采取相應的措施解決問題。例如，可以通過改進濾餅的分布和控制設備的運行狀態來減少繞線故障的發生。這些措施可以幫助企業降低維護成本，提高設備的穩定性和生產效率，從而實現設備的長周期運行。

2 真空轉鼓過濾機繞線故障改進策略設計

2.1 改進措施設計

下面以GB-100 型真空轉鼓過濾機為例，通過分析半年間累計的繞線故障情況以及檢修工時和停機時間對生產的影響，淺談一下改進措施。

（1）更換嵌條材質。將原有的嵌條材料1Grl8Ni9更換為比重更輕的冷拔鋁，且在嵌條一面開卡線凹槽和倒角，以加強固定繞線位置，拆卸時不易破損濾布。這樣能有效降低轉鼓的重量，減輕電機、變速箱、轉鼓軸承的負荷，從而有效降低繞線故障率。繞線機是用于制造電線、電纜等產品的設備，其關鍵部件是繞線轉鼓。在繞制過程中，鋼絲等材料被纏繞在轉鼓上，形成繞線。然而，長時間高強度運轉，容易引發繞線故障，嚴重影響設備的生產效率和穩定性。而更換材質的改進措施，可以有效減輕轉鼓的重量，從而減輕設備的負荷，降低繞線故障率，提高設備的生產效率和穩定性。

（2）改變嵌條表面形式。在嵌條材料上開卡線凹槽和倒角，增強嵌條對繞線位置的固定，減少繞線的竄位現象，從而減少繞線故障的發生。具體來說，改變表面形式的方法是在嵌條材料上開卡線凹槽和倒角，增強嵌條對繞線位置的固定，減少繞線的竄位現象，從而減少繞線故障的發生。開凹槽和倒角的作用是在繞線鋼絲和嵌條之間形成一種類似榫卯的連接方式，使得繞線鋼絲更加牢固地固定在轉鼓上，減少了繞線的松動和竄位現象。

（3）改進繞線鋼絲線徑。選用12Crl8Ni9 以上牌號的高強度不銹鋼絲，將繞線鋼絲的線徑由φ2.0mm 升級至2.2mm，使其屈服強度和抗拉強度得到提高，能更好地承受繞線的張力，減少繞線的抖動和竄位現象。改進繞線鋼絲線徑能夠有效地降低繞線故障率，減少繞線的抖動和竄位現象，提高繞線的穩定性和可靠性。同時，由于高強度不銹鋼絲的使用，繞線鋼絲的使用壽命也得到了提高，進一步降低了維修成本。

（4）改變繞線機剎車類型。工欲善其事必先利其器，想繞線故障低，也要考慮繞線機是否適用。本次繞線機改造將原有的皮帶鼓式剎車型式更換為盤式剎車型式，使得制動力均勻、運行穩定，減少繞線鋼絲跳線現象，更好地控制鋼絲預緊力，避免過度預緊導致的繞線拉斷等問題。與皮帶鼓式剎車相比，盤式剎車的剎車力更加均勻，能夠在較小的面積上提供更大的制動力，有效降低繞線機在制動時的振動和沖擊，使得機器的運行更加平穩。同時，盤式剎車能夠更好地控制鋼絲的預緊力，保證了繞線過程中的張力控制，避免過度預緊而導致的繞線拉斷等問題。

（5）改進過濾機轉鼓上拉力調節機構。將緊固螺母控制的拉力調節機構升級為旋轉手柄型式，并采用公制細牙螺紋，能夠精確調節拉力值。同時，對拉力指示器刻度值重新校驗、標定并安裝指針，使得在繞線時能夠實施精確拉力，從而避免過度拉力引起的繞線故障。

2.2 實施情況介紹

（1）改進方案實施。在制定改進方案后，我們按照計劃逐一進行了實施。首先，更換嵌條材質，我們采用了冷拔鋁材質代替原有的1Grl8Ni9 材質。嵌條一面開卡線凹槽和倒角，這樣繞線位置得到了加強固定，拆卸不易造成濾布破損。同時，新材質的比重更輕，降低了轉鼓的重量，有效減低了繞線故障率。其次，升級繞線鋼絲。我們選用了高強度不銹鋼絲，材料選用12Crl8Ni9 以上牌號，冷拉狀態，全長不準焊接。鋼絲線徑由原來的φ2.0mm 升級至2.2mm，屈服強度由原105 ～110kgf 增加至122 ～128kgf；抗拉強度由168～173kg 增加至182 ～186kgf。這樣，鋼絲施加拉力有了更準確的參考依據，極大地提高了工作效率和穩定性。最后，是對繞線機進行升級改造。我們升級了繞線機的鋼絲預緊機構，將皮帶鼓式剎車型式升級為盤式剎車型式，制動力更均勻、運行更穩定。拉力調節機構也進行了升級，采用了旋轉手柄型式，并采用公制細牙螺紋，能夠精確調節拉力值。同時，拉力指示器的刻度值重新校驗、標定并安裝指針，使繞線時的拉力控制更加準確。所有的改進方案實施過程中，我們嚴格按照計劃進行，并且對改進方案的實施效果進行了及時的監測和評估，確保每項改進方案都取得預期的效果。

（2）實施效果驗證。經過半年的運行效果驗證，實施的改進方案取得了明顯的成效。繞線故障次數顯著降低，月平均故障率下降了85.1%，這表明改進方案成效顯著，設備的可靠性和穩定性得到了顯著提高。同時，累計檢修工時和累計停機時間大幅減少，這表明改進方案有效地減少了設備的維護時間和停機時間，提高了設備的生產效率和經濟效益。通過改進措施設計和實施，解決了長期困擾的濾機繞線竄線和斷裂的故障問題，實現了設備的長周期運行，保障了裝置安全平穩地運行。可以看出，改進方案對提高設備運行質量、穩定性和可靠性具有重要意義，為后續的工作奠定了良好的基礎。

3 設備繞線故障改進效果分析

3.1 故障改進效果分析

（1）故障降低情況。在改造前，累計半年裝置運行發生繞線故障52 次，月平均故障約4.7 次，這些故障給裝置的生產運行帶來了很大的影響。在針對繞線故障問題采取一系列改造措施，如檢查濾機繞線情況、更換繞線鋼絲等，通過半年間的運行效果驗證，可以看出這些措施的效果。繞線故障降低到5 次，月平均故障降低至0.7 次。這表明針對繞線故障問題采取的措施是有效的，故障得到了明顯的改善。這些改善使得裝置能夠正常生產運行，保障了生產計劃的實施。

（2）停機時間與檢修工時降低情況。故障降低不僅使得裝置能夠正常生產運行，同時也帶來了停機時間和檢修工時的降低。在經過半年的運行效果驗證后，累計檢修工時降低14.8%，累計停機時間下降13.5%。這些數據表明，在采取了針對繞線故障的措施后，裝置的生產運行變得更加穩定。通過減少停機時間和檢修工時，設備的運行效率得到了顯著的提高。

3.2 故障改進效果評價

（1）經濟效益。經濟效益是指故障改進措施實施后所帶來的直接和間接的經濟效果，包括降低維護成本、節約檢修時間、減少停機時間和提高生產效率等。通過故障改進，減少了故障發生的次數和時間，降低了維修、檢修和停機等成本，同時提高了生產效率，從而降低了生產成本。通過對故障改進前后的經濟效益進行對比，可以發現，故障改進措施的實施確實帶來了明顯的經濟效益。故障改進后，繞線故障降低為5 次，月平均故障降低至0.7 次，累計檢修工時降低14.8%，累計停機時間下降13.5%。這意味著，故障改進措施的實施帶來了顯著的維修、檢修和停機成本的降低，同時提高了生產效率。

（2）生產效益。生產效益是指故障改進措施實施后所帶來的生產效率提升和產品質量改進等方面的效益。通過故障改進，設備的穩定性得到提高，生產效率和產品質量也得到了保障和提升。通過對故障改進前后的生產效益進行對比，可以發現，故障改進措施的實施確實帶來了顯著的生產效益。裝置加工生產所需原料均能按計劃進行，為企業正常生產活動提供了保障。這意味著，故障改進措施的實施帶來了生產效率的提升和產品質量的保障。綜上所述，故障改進措施的實施帶來了顯著的經濟效益和生產效益，證明了故障改進措施的有效性和可行性。

4 結語

本文針對裝置繞線故障頻發的問題，通過對該問題進行分析和探討，提出了一系列的故障改進措施，并在實施過程中不斷優化完善，取得了良好的效果。首先，本文對繞線故障的原因進行了深入分析，并提出了一系列的改進措施，包括改善濾芯結構、優化繞線工藝、加強濾芯維護等。通過對這些措施的實施，成功地解決了繞線故障頻發的問題，有效地提高了裝置的運行穩定性和安全性。其次，本文通過實際的運行效果驗證，證明了故障改進措施的有效性。經過半年的驗證，繞線月平均故障率下降了85.1%，累計檢修工時降低14.8%，累計停機時間下降13.5%，大幅降低了故障發生率和維修時間，實現了設備的長周期運行，為裝置的生產提供了有力的保障。最后，本文對故障改進效果進行了全面的評價，包括故障降低情況、停機時間與檢修工時降低情況、經濟效益等方面。通過綜合考慮各項指標，得出了本次故障改進措施的積極效果，證明了該方案的可行性和有效性。綜上所述，本文通過分析和探討，提出了一系列有效的故障改進措施，成功地解決了裝置繞線故障頻發的問題，為裝置的生產提供了有力的保障。該研究的成功經驗對其他工廠和企業具有參考價值，可以為其解決類似的故障問題提供一定的借鑒和啟示。