某鐵礦MD1100 86*7多級耐磨離心泵燒軸瓦故障分析及設(shè)備優(yōu)化

程曉博 秦四龍 周濤 王勃

摘要：某大型鐵礦-260m中央水泵房3#離心泵發(fā)生電機燒軸瓦事故，本文對事故發(fā)生的經(jīng)過進行了詳細的敘述，對事故的發(fā)生原因進行了透徹的分析，并制定了切實可行的防范措施，取得了良好的效果，對于其他礦山預(yù)防同類事故預(yù)防和設(shè)備優(yōu)化具有較高的參考價值。

關(guān)鍵詞：多級耐磨離心泵;刮研軸瓦;滑動軸承;稀油站

1 基本情況

某大型鐵礦-260m中央水泵房有3臺分段式多級離心水泵MD1100 86*7，3臺QY1100-595/20-2800-GS型礦用增安型潛水電泵，負責(zé)井下排水的重任。其中離心泵電機型號YKK710-4額定功率2800kw，定子電壓10000V，電機定子繞組裝有6個分度號為pt100的埋置式電阻測溫元件，電機采用滑動軸承潤滑，稀油站供油，每個軸瓦裝設(shè)一個分度號為pt100的電阻測溫元件。軸瓦由為浙江省諸暨軸瓦廠生產(chǎn)，其中軸伸端DQ18-180B，非軸伸端DQ18-180BJ（有絕緣層），潤滑采用L-TSA46汽輪機油。

2 事故經(jīng)過

某鐵礦3號離心泵正在正常運轉(zhuǎn)，井下水位平穩(wěn)，各項參數(shù)正常。變電站突然發(fā)生雷擊閃絡(luò)放電事故，造成高壓配電柜對地放電，高壓一段發(fā)生跳閘事故，低壓側(cè)開關(guān)柜跳閘，三號離心泵和稀油站均停止工作，由于管道內(nèi)存在大量水，逆止閥沒有起到應(yīng)有作用，發(fā)生離心泵電機倒轉(zhuǎn)。由于稀油站停止運行，電機潤滑消失，現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)較大噪聲，現(xiàn)場泵工發(fā)現(xiàn)異常后立即按照正常程序從二段第一變壓器為一段低壓側(cè)供電及時關(guān)閉電機出口的電動閘閥。機電維修人員隨后對軸瓦進行了拆卸，發(fā)現(xiàn)遠端電機軸瓦發(fā)生燒蝕，部分烏金層脫落，已經(jīng)無法正常使用，近端電機軸瓦表面有輕微燒蝕痕跡，經(jīng)過處理仍可以使用。發(fā)生燒蝕的軸瓦見圖1.

3 故障原因分析

本次燒軸瓦故障發(fā)生后，根據(jù)現(xiàn)場情況對事故原因進行了分析，事故主要由以下三方面原因造成的：

1、稀油站與電機跳閘后水泵停止運轉(zhuǎn)，逆止閥未起到應(yīng)有作用，造成電機軸瓦潤滑消失的情況下，電機發(fā)生倒轉(zhuǎn)，軸瓦部位產(chǎn)生高溫，融化軸瓦表面的烏金層是造成本次事故的主要原因。

2、現(xiàn)場工人對緊急情況下的處理流程不熟悉，倒閘操作時間過長，進一步加重了軸瓦的燒蝕。事故發(fā)生后沒有及時觀察記錄電機及軸瓦溫度等參數(shù)，對故障的判斷造成一定影響。

3、職工缺少處理軸瓦事故的經(jīng)驗，造成刮軸瓦處理周期較長，電機及水泵設(shè)備由外部施工單位來完成安裝，現(xiàn)場各類數(shù)據(jù)不完善，對刮完軸瓦電機開始運行后的溫度等數(shù)據(jù)沒有參照和對比。

4 事故的處理

4.1 軸瓦的刮研

軸瓦刮研前要先確定電機的磁力中心線，保證軸瓦位于磁力中心線的中心位置后開始刮瓦。施工材料準(zhǔn)備需要水砂紙、0.12-0.15mm刮刀、鉛絲、紫銅皮若干，布塊、汽油等材料。首先用刮刀開油槽，鉛絲壓間隙，要求間隙在軸直徑的千分之一點五左右。軸瓦的瓦襯主要是“巴士合金”，需要用刮刀多次刮研每次刮研量不超過1絲，刮瓦時要求25×25mm內(nèi)刮研點數(shù)為20點左右與軸的接觸面積要大于85%，這樣有利于形成穩(wěn)定的油膜，軸瓦經(jīng)過粗刮、精刮逐步達到要求。為防止有烏金顆粒的存在，需要對油箱進行了排空檢查，更換潤滑油，對油箱進行徹底清洗，對過濾器濾網(wǎng)進行更換，保證金屬雜質(zhì)不通過潤滑油系統(tǒng)進入軸瓦。刮研好的軸瓦見圖2.

4.2 稀油站與電機實現(xiàn)自動化閉鎖

離心泵電機配套的潤滑設(shè)備為重慶飛熊潤滑液壓設(shè)備制造有限公司型號XHZ-25/0.4P的稀油站。為了防止由于稀油站停機造成的滑動軸承軸瓦部位潤滑不足的現(xiàn)象，本次事故后對稀油站控制系統(tǒng)進行了進一步優(yōu)化，實現(xiàn)了稀油站和離心泵電機的閉鎖：當(dāng)稀油站一臺油泵發(fā)生故障時，自動切換到另外一臺備用油泵，從而保證供油過程的連續(xù)，當(dāng)稀油站發(fā)生斷電等故障時，信號反饋到離心泵啟動柜，實現(xiàn)電機的停機，從而保證電機軸瓦不會因缺少潤滑油而損壞。

4.3 逆止閥修復(fù)

經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，本次電機軸瓦燒蝕主要是逆止閥閥瓣與閥體發(fā)生脫落，故障突然停泵后逆止閥不能及時關(guān)閉，管道內(nèi)的水在重力作用下突然倒流，水泵帶動電機發(fā)生反轉(zhuǎn)，由于稀油站無法供油，造成滑動軸承潤滑不到位，發(fā)生燒蝕軸瓦的現(xiàn)象發(fā)生。由于現(xiàn)場安裝空間限制，逆止閥距離離心泵出水口距離過近，在逆止閥位置形成渦流，造成逆止閥閥瓣在水流沖擊下頻繁擺動，而旋啟式逆止閥閥瓣與閥體連接處連接銷強度較低，經(jīng)過長期磨損而損壞，使閥瓣和閥體分離，無法起到應(yīng)有的作用。為了保證逆止閥的可靠性，在對現(xiàn)有逆止閥的基礎(chǔ)上進行了分析優(yōu)化，更換了可靠性更高的頂升式逆止閥。

5 事故預(yù)防

為了預(yù)防此類事故發(fā)生，進一步完善了管理，規(guī)范操作流程：

1、強化人員培訓(xùn)：進一步細化各區(qū)域應(yīng)急預(yù)案，對操作人員進行演練，要求設(shè)備操作人員能及時發(fā)現(xiàn)事故并正確處理，預(yù)防類似事故的發(fā)生。對維修人員進一步加強人才儲備，對軸瓦刮研人員和電機水平度調(diào)整人員進行相應(yīng)儲備，建立相應(yīng)人才庫，在待遇上予以傾斜。

2、優(yōu)化啟動離心泵前的操作流程：每次離心泵啟動器對逆止閥情況進行檢查，具體檢查過程為：啟動稀油站，使稀油站為電機供油保證電機滑動軸承潤滑，緩慢打開離心泵出口電動閥門，邊打開邊聽逆止閥位置是否有雜音，如果沒有雜音則繼續(xù)打開，電動閥門最大打開到一半時，如果水泵無倒轉(zhuǎn)跡象，且逆止閥出無射流的聲音，則表明逆止閥可靠，在緊急情況下能及時閉合，不會產(chǎn)生水泵和電機的倒轉(zhuǎn)。

3、加強日常點檢維護：對各區(qū)域設(shè)備運行參數(shù)進行梳理，確保設(shè)備運行的各項重要參數(shù)在日常工作中都有記錄，定期對各參數(shù)進行整理，預(yù)測設(shè)備運行狀態(tài)。實現(xiàn)稀油站和電機的聯(lián)鎖，定期做預(yù)防性試驗保證發(fā)生類似情況能及時進行停機保護。同時對各類傳感器的接線情況定期進行檢查和整理，保證各測量儀表反饋的數(shù)據(jù)真實可靠。

6結(jié)語

中央水泵房主排水泵擔(dān)任井下排水的重任，是礦山安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，礦山生產(chǎn)中必須采取各類措施保證排水系統(tǒng)的穩(wěn)定性。通過對某大型鐵礦-260m中央水泵房3#離心泵發(fā)生電機燒軸瓦事故的分析和設(shè)備改造，掌握了類似事故發(fā)生的特點為類似事故的預(yù)防指明了方向，通過本次事故制定了切實可行的防范措施，完善了管理制度，其經(jīng)驗值得其它單位學(xué)習(xí)借鑒。

參考文獻：

[1]齊放等.減少離心泵電機的燒軸瓦次數(shù)。應(yīng)用技術(shù)。2014，12