磁滯式高壓電纜卷筒在卸船機(jī)上應(yīng)用及技術(shù)改造
2014-01-09 03:11朱會(huì)雨
朱會(huì)雨
【摘 要】橋式抓斗卸船機(jī)是港口碼頭卸料作業(yè)的主要設(shè)備。極大的卸料生產(chǎn)率使得傳統(tǒng)的手動(dòng)控制或落后的自動(dòng)控制已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代化大型作業(yè)的需要。改善裝卸工人的操作條件，減少設(shè)備損壞率和維護(hù)周期，提高抓斗控制的自動(dòng)化程度和完善抓斗控制的安全保護(hù)措施，是現(xiàn)代化港口裝卸作業(yè)發(fā)展的迫切要求。本文主要針對(duì)目前永鋼集團(tuán)一期、二期碼頭橋式抓斗卸船機(jī)上磁滯式高壓電纜卷筒應(yīng)用及在使用當(dāng)中所出現(xiàn)的問(wèn)題及通過(guò)改革創(chuàng)新取得的效果進(jìn)行了較全面的綜述，深入分析了磁滯式高壓電纜卷筒的基本原理及磁滯式高壓電纜卷筒的重要性。最后，對(duì)本課題研究的工作做了總結(jié)，同時(shí)對(duì)自身的實(shí)際工作也是一種總結(jié)和歸納，在以后的工作中可以得到相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)和借鑒。
【關(guān)鍵詞】橋式抓斗卸船機(jī)；磁滯式高壓電纜卷筒；爬電；潮氣
1.緒論
課題研究的目的和意義。
永鋼集團(tuán)內(nèi)部碼頭卸船機(jī)數(shù)量越來(lái)越多，在起重機(jī)械、港口設(shè)備等大型移動(dòng)設(shè)備中，要實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電源、控制電源或控制信號(hào)的可靠傳遞，通常都用到電纜卷筒裝置，永鋼集團(tuán)現(xiàn)有碼頭卸船機(jī)作業(yè)設(shè)備，按照生產(chǎn)工藝的要求，需要在長(zhǎng)度為350米的碼頭平面行走作業(yè)，每臺(tái)卸船機(jī)都配備一臺(tái)磁滯式高壓電纜卷筒及通信電纜卷筒，由于永鋼集團(tuán)碼頭和其它港口碼頭相比投資大、風(fēng)險(xiǎn)大、物流成本高，其它碼頭卸船機(jī)作業(yè)平面基本離大堤距離也就50米左右，永鋼集團(tuán)碼頭由于受航道因素影響卸船機(jī)作業(yè)平面通入長(zhǎng)江離大堤有2000米左右，浪大、濕度大、風(fēng)大、粉塵大都是對(duì)高壓電纜卷筒使用帶來(lái)一定的考驗(yàn)，雖然高壓電纜卷筒結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是很容易被人們忽視，高壓電纜卷筒對(duì)整個(gè)卸船機(jī)可以說(shuō)就是卸船機(jī)的生命，一旦在使用當(dāng)中高壓電纜卷筒內(nèi)部滑環(huán)裝置出現(xiàn)短路故障及其它設(shè)施損壞都會(huì)造成整個(gè)卸船機(jī)癱瘓停電以及不能移動(dòng)位置影響到周圍的設(shè)備正常作業(yè)導(dǎo)致生產(chǎn)誤時(shí)外輪船舶滯港，高壓電纜卷筒的使用對(duì)周圍的環(huán)境非常敏感：由于受現(xiàn)場(chǎng)安裝場(chǎng)地限制及本身廠家設(shè)計(jì)問(wèn)題使得高壓電纜卷筒在實(shí)際使用當(dāng)中，尤其是梅雨季節(jié)及冬天迷霧天氣最能容易引起高壓電纜卷筒內(nèi)部爬電引起短路跳電。如何使這種大型的機(jī)械設(shè)備更好的發(fā)揮投資價(jià)值、如何使設(shè)備更安全可靠、如何降低維護(hù)周期、如何降低故障率等問(wèn)題是本文研究的主要目的，這項(xiàng)研究無(wú)疑具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
2.磁滯式高壓纜卷筒在卸船機(jī)上應(yīng)用及存在的問(wèn)題
2.1磁滯式電纜卷筒在卸船機(jī)上的應(yīng)用
一臺(tái)卸船機(jī)一般整機(jī)功率在1000KW左右，不僅用電負(fù)荷非常大而且作業(yè)時(shí)需要頻繁移動(dòng)位置取料，如果采用常規(guī)的滑觸線供電或者采用拖拽電纜的方式供電，已不能滿足生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)環(huán)境而且在使用中也存在很大的安全隱患，所以卸船機(jī)一般都采用電纜卷筒供電，從地面固定電站敷設(shè)電纜至電纜卷盤(pán)，取得相應(yīng)長(zhǎng)度后，制作好高壓電纜終端頭后分層卷入電纜卷盤(pán)，將電纜頭穿進(jìn)卷筒集電器內(nèi)接入動(dòng)銅環(huán)觸點(diǎn)上，在從卸船機(jī)本體受電高壓柜敷設(shè)高壓電纜至卷筒集電器內(nèi)接入靜觸點(diǎn)。所以卸船機(jī)移動(dòng)時(shí)就靠地面供電電纜與本機(jī)受電電纜在電纜卷筒集電器內(nèi)動(dòng)銅環(huán)與靜觸點(diǎn)碳刷之間傳遞電壓給整機(jī)供電，所以電纜卷筒對(duì)整機(jī)工作供電非常重要。
2.2磁滯式電纜卷筒在卸船機(jī)上應(yīng)用時(shí)存在的問(wèn)題
2.2.1潮濕天氣爬電引起短路現(xiàn)象
磁滯式高壓電纜卷筒集電器是有一個(gè)長(zhǎng)145厘米、寬85厘米、高100厘米的不銹鋼箱體制作而成，內(nèi)部是有20只長(zhǎng)14厘米、直徑5厘米的高壓絕緣子及5只銅環(huán)4中絕緣板組裝而成。
在正常使用當(dāng)中需將地面高壓電纜從每個(gè)滑環(huán)中間孔洞引入內(nèi)部接入動(dòng)觸頭，但是在實(shí)際安裝包括電纜頭制作后穿入銅環(huán)內(nèi)孔，電纜頭表面與每個(gè)銅環(huán)內(nèi)部基本沒(méi)有空隙。這樣電纜頭就間接性將兩相銅環(huán)之間短接，縮短了兩相之間安全距離，本來(lái)兩相銅環(huán)之間有14厘米長(zhǎng)的絕緣子及絕緣板隔離，兩相直徑距離為22厘米，由于絕緣子設(shè)計(jì)的原理傘裙延長(zhǎng)了安全距離包括爬電距離，大家都知道一般10KV的爬電距離為250mm，電氣間隙為125mm，在絕緣材料性能降低時(shí)受天氣等外界因素如空氣濕度大、接連陰雨天霉雨季節(jié)，潮濕環(huán)境等使得帶電金屬部位與絕緣材料產(chǎn)生象水紋樣電弧沿著外皮爬電，嚴(yán)重引起短路跳電。
2.2.2 增加平時(shí)維護(hù)工作量
每月不管生產(chǎn)在忙都要安排2～3人對(duì)碼頭九臺(tái)卸船機(jī)高壓電纜卷筒進(jìn)行2次維護(hù)保養(yǎng)，維護(hù)時(shí)對(duì)卷筒內(nèi)每一個(gè)元器件都要用酒精進(jìn)行清除灰塵及潮氣，大概要耗時(shí)2個(gè)小時(shí)，檢修之前還需要辦理各種手續(xù)，如高壓停送電操作票、檢修工作票、維護(hù)作業(yè)卡、專人監(jiān)護(hù)等一系列安全措施，這樣還不能保證在作業(yè)時(shí)不發(fā)生放電引起跳電現(xiàn)象，檢修作業(yè)還帶來(lái)一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。
2.2.3作業(yè)時(shí)卷筒發(fā)生問(wèn)題引起船舶滯港
如果在作業(yè)過(guò)程中卷筒內(nèi)發(fā)生短路跳電將會(huì)引起整機(jī)機(jī)構(gòu)無(wú)法動(dòng)作，如抓斗在船艙內(nèi)將無(wú)法上升只能停留在船艙內(nèi)，由于臨時(shí)檢修岸電無(wú)法滿足整機(jī)供電要求所以導(dǎo)致該艙位內(nèi)料物及多只船艙不能平衡卸料，每次檢修大概最快耗時(shí)要3～4小時(shí)才能恢復(fù)供電。每只船只靠泊后根據(jù)貨物噸位都有一定的卸料時(shí)間限制特別是外輪如果耽誤作業(yè)時(shí)間會(huì)存在一筆很大的滯港費(fèi)用。
2.2.4電纜卷筒內(nèi)不方便日常點(diǎn)檢
電纜卷筒是一個(gè)不銹鋼箱體整體密封，點(diǎn)檢人員在日常點(diǎn)檢中無(wú)法觀察箱體內(nèi)情況，因?yàn)橄潴w內(nèi)是10KV電壓日常點(diǎn)檢時(shí)不能將箱蓋拆除檢查，只能定期安排人員停電檢查，這樣對(duì)電纜卷筒內(nèi)點(diǎn)檢及所存在問(wèn)題不能及時(shí)掌握。
2.3磁滯式電纜卷筒在卸船機(jī)上應(yīng)用時(shí)存在問(wèn)題的改造方法
2.3.1針對(duì)潮氣引起爬電短路改造的措施
針對(duì)潮氣爬電我們也采取了很多措施，如：增加空間加熱器、增加密封性能、增加干燥劑，雖然延長(zhǎng)了一定的使用周期，但還是會(huì)出現(xiàn)潮濕引起的短路放電現(xiàn)象，由于受電纜卷筒體積的限制，無(wú)法增大卷筒整體尺寸。后我們將原大修換下來(lái)的卷筒拆散后分析研究發(fā)現(xiàn)，由于電纜卷筒銅環(huán)內(nèi)徑穿線孔太小。
2.3.2減少維護(hù)工作量
對(duì)卷筒內(nèi)銅環(huán)改造后，維護(hù)工作量也大大減輕，以前每臺(tái)機(jī)電纜卷筒每個(gè)月需維護(hù)1～2次，經(jīng)常性檢修也不利于人身安全，通過(guò)改造后現(xiàn)在每只電纜卷筒基本在一個(gè)季度維護(hù)一次，可靠保證了生產(chǎn)作業(yè)。
2.3.3對(duì)電纜卷筒上部開(kāi)啟觀察窗及箱內(nèi)增加照明
通過(guò)對(duì)電纜卷筒箱體進(jìn)行研究，在確保安全的前提下、不改變箱體室外防護(hù)性能的宗旨，要讓日常點(diǎn)檢人員隨時(shí)都能觀察到電纜卷筒箱內(nèi)情況，最后拿出方案在箱體上蓋中部開(kāi)一扇40mm*40mm觀察孔增加一塊透明的有機(jī)玻璃及活動(dòng)防護(hù)罩，箱內(nèi)安裝一盞防爆照明燈，控制開(kāi)關(guān)安裝在箱體表面，這樣只要人員點(diǎn)檢時(shí)打開(kāi)防護(hù)罩開(kāi)啟照明燈就完全可以觀察到電纜卷筒箱體內(nèi)一切情況。
2.4磁滯式電纜卷筒技改成果
磁滯式電纜卷筒在未改造前每年每臺(tái)橋機(jī)應(yīng)潮氣引起短路平均約2-4次，甚至影響相鄰卸船機(jī)移動(dòng)作業(yè)，如遇外輪影響作業(yè)時(shí)間產(chǎn)生滯港費(fèi)用，間接性損失非常大，發(fā)生故障后每次維修直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到三千元左右，每個(gè)電纜卷筒檢修時(shí)間需3-4個(gè)小時(shí)， 原一期、二期碼頭共九臺(tái)卸船機(jī)九只高壓電纜卷筒在12年5月份改造后使用至今，未發(fā)現(xiàn)一次短路現(xiàn)象，效果非常好。電纜卷筒經(jīng)技改后，每年直接節(jié)省修理費(fèi)用約九萬(wàn)元左右，間接性損失年大約要節(jié)約為44萬(wàn)5千元左右，又保證了正常生產(chǎn)。 [科]
