制硫風(fēng)機(jī)故障分析

鐘正波 朱慶芹

（江蘇新海石化有限公司 江蘇連云港）

1.概述

公司硫磺裝置制硫風(fēng)機(jī)K101A是硫磺回收裝置關(guān)鍵設(shè)備，現(xiàn)場(chǎng)使用情況見圖1。風(fēng)機(jī)風(fēng)量55 m3/h，出口壓力0.18 MPa，介質(zhì)為空氣，電機(jī)配套功率為55 kW，風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)端采用深溝球軸承，非驅(qū)動(dòng)端采用圓柱滾子軸承，設(shè)備見圖。風(fēng)機(jī)系多級(jí)、單吸入、雙支撐結(jié)構(gòu)，由轉(zhuǎn)子、機(jī)殼、軸承座、密封組、消聲器、進(jìn)出口調(diào)節(jié)閥、排氣閥、電機(jī)、控制系統(tǒng)等組成，電機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)共用基礎(chǔ)，通過膜片聯(lián)軸器連接驅(qū)動(dòng)，從電機(jī)端看，風(fēng)機(jī)為順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。

圖1 風(fēng)機(jī)使用現(xiàn)場(chǎng)

（1）轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子由4個(gè)葉輪、主軸、隔套、以及平衡盤套組成。葉輪是對(duì)氣體做功的唯一元件，是風(fēng)機(jī)的心臟，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)便將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為氣體的動(dòng)能，使氣體壓力升高，表現(xiàn)為氣體壓力的升高和密度的變化。

（2）殼體。采用整體鑄造結(jié)構(gòu)方式，分上下兩部分組成，即上下剖分結(jié)構(gòu)，保證了整體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度；機(jī)殼內(nèi)的多級(jí)回流器和多級(jí)無葉擴(kuò)壓器，也剖分為上下結(jié)構(gòu)，以便于機(jī)殼的整體盒蓋。

（3）軸承箱與聯(lián)軸器。軸承箱采用整體鑄造，軸承采取滾動(dòng)軸承。聯(lián)軸器采用膜片聯(lián)軸器，有聯(lián)軸器護(hù)罩。

（4）密封組。在軸端和葉輪前后采用多組、多級(jí)迷宮密封形式，具有密封性能優(yōu)良、結(jié)構(gòu)緊湊、使用方便和更換及時(shí)等優(yōu)點(diǎn)。

（5）過濾網(wǎng)。風(fēng)機(jī)在入口加過濾器，防止異物吸入進(jìn)入風(fēng)機(jī)內(nèi)部造成風(fēng)機(jī)損壞。

2.工作原理

葉輪隨軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片間的氣體也隨葉輪旋轉(zhuǎn)而獲得慣性離心力，并使氣體從葉片間的出口甩出。被甩出的氣體擠入機(jī)殼，于是機(jī)殼內(nèi)的氣體壓強(qiáng)增加，最后被導(dǎo)向出口排出。氣體被甩出后，葉輪中心部分的氣體壓強(qiáng)降低，外界氣體在大氣壓強(qiáng)的作用下就能從風(fēng)機(jī)的入口通過一級(jí)葉輪進(jìn)入，最后通過出口排出，反復(fù)進(jìn)行循環(huán)。

3.設(shè)備故障過程

硫磺車間制硫風(fēng)機(jī)K101B（變頻）于8月22日出現(xiàn)自停，對(duì)備用風(fēng)機(jī)K101A（工頻）進(jìn)行檢查無異常后切換。電修人員處理好變頻器模塊后，將風(fēng)機(jī)切換回K101B。23日下午K101B風(fēng)機(jī)再次自停，被迫再次啟用備用風(fēng)機(jī)K101A。

因變頻器模塊有問題，不能達(dá)到正常備用條件，需廠家人員處理。8月25日白班人員巡檢時(shí)，發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)南側(cè)軸承箱螺栓有脫落，機(jī)修人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后進(jìn)行檢查，因設(shè)備正在運(yùn)行且溫度較高，未對(duì)脫落螺栓進(jìn)行恢復(fù)，告知崗位人員監(jiān)護(hù)運(yùn)行，待B機(jī)修復(fù)并切機(jī)后進(jìn)行處理。

8月26日，發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)南側(cè)軸承蓋冷卻循環(huán)水管線漏水，班長趕到現(xiàn)場(chǎng)后發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)振動(dòng)較大，必須切換對(duì)該風(fēng)機(jī)停機(jī)進(jìn)行檢查。此時(shí)，因K101B變頻器模塊故障未送電，風(fēng)機(jī)不能馬上啟動(dòng)。立即聯(lián)系調(diào)度通知電修車間將B機(jī)送電，同時(shí)通知機(jī)修人員馬上到現(xiàn)場(chǎng)檢查，并要求機(jī)電儀三修人員配合風(fēng)機(jī)切換。三修人員尚未到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，風(fēng)機(jī)南側(cè)軸承蓋斷裂，非驅(qū)動(dòng)端氣封及風(fēng)機(jī)葉輪磨損（圖2）。

圖2 軸承蓋斷裂風(fēng)機(jī)葉輪磨損

4.原因分析

（1）風(fēng)機(jī)從8月23日運(yùn)行以來，非驅(qū)動(dòng)端軸承溫度一直偏高，80℃左右、振動(dòng)大。從工藝角度排查，風(fēng)機(jī)出口調(diào)節(jié)閥開度一直保持在60%，不能保持全開，造成風(fēng)機(jī)憋壓、振動(dòng)、軸向力大，非驅(qū)動(dòng)端軸承受力大、溫度高，是主要原因。根據(jù)風(fēng)機(jī)操作規(guī)程，風(fēng)機(jī)出口閥必須全開。

（2）8月25日人員對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)南側(cè)軸承箱螺栓有脫落，機(jī)修人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后進(jìn)行檢查，因設(shè)備正在運(yùn)行且溫度較高未對(duì)脫落螺栓進(jìn)行恢復(fù)，延誤了處理時(shí)機(jī)，造成后來的事故發(fā)生，是次要原因。

（3）硫磺車間在制硫風(fēng)機(jī)B機(jī)故障的情況下，未及時(shí)制定有效的設(shè)備故障預(yù)案，崗位人員在發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障時(shí)，未意識(shí)到故障的嚴(yán)重性，未及時(shí)采取有效處理措施，是造成設(shè)備進(jìn)一步損壞的次要原因。

（4）機(jī)修車間未對(duì)單臺(tái)設(shè)備運(yùn)行引起足夠重視，未及時(shí)制定加強(qiáng)單臺(tái)運(yùn)行設(shè)備重點(diǎn)巡檢、監(jiān)護(hù)的相關(guān)方案，是造成此次設(shè)備故障的次要原因。

5.預(yù)防措施

（1）硫磺車間加強(qiáng)設(shè)備故障預(yù)案的學(xué)習(xí)，提高對(duì)單臺(tái)運(yùn)行設(shè)備的重視，加強(qiáng)巡檢與監(jiān)護(hù)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)聯(lián)系處理。制定相關(guān)設(shè)備故障預(yù)案并組織學(xué)習(xí)，使崗位人員在發(fā)生設(shè)備故障時(shí)能及時(shí)采取有效的處理措施；加強(qiáng)崗位人員培訓(xùn)，使崗位人員真正做到設(shè)備“四懂三會(huì)”，防止此類事件再次發(fā)生。

（2）機(jī)修車間需加強(qiáng)巡檢管理，加強(qiáng)對(duì)單臺(tái)運(yùn)行設(shè)備的巡檢，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理各類設(shè)備故障。同時(shí)提高員工維修技能水平，通過設(shè)備日常巡檢提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的隱患，拿出解決方案，避免發(fā)生設(shè)備事故。