制硫風(fēng)機故障分析

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K101A是硫磺回收裝置關(guān)鍵設(shè)備，現(xiàn)場使用情況見圖1。風(fēng)機風(fēng)量55 m3/h，出口壓力0.18 MPa，介質(zhì)為空氣，電機配套功率為55 kW，風(fēng)機驅(qū)動端采用深溝球軸承，非驅(qū)動端采用圓柱滾子軸承，設(shè)備見圖。風(fēng)機系多級、單吸入、雙支撐結(jié)構(gòu)，由轉(zhuǎn)子、機殼、軸承座、密封組、消聲器、進出口調(diào)節(jié)閥、排氣閥、電機、控制系統(tǒng)等組成，電機、鼓風(fēng)機共用基礎(chǔ)，通過膜片聯(lián)軸器連接驅(qū)動，從電機端看，風(fēng)機為順時針旋轉(zhuǎn)。

圖1 風(fēng)機使用現(xiàn)場

（1）轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子由4個葉輪、主軸、隔套、以及平衡盤套組成。葉輪是對氣體做功的唯一元件，是風(fēng)機的心臟，由電機驅(qū)動，葉輪旋轉(zhuǎn)時便將原動機的機械能轉(zhuǎn)化為氣體的動能，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)強度和剛度；機殼內(nèi)的多級回流器和多級無葉擴壓器，也剖分為上下結(jié)構(gòu)，以便于機殼的整體盒蓋。

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

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

（5）過濾網(wǎng)。風(fēng)機在入口加過濾器，防止異物吸入進入風(fēng)機內(nèi)部造成風(fēng)機損壞。

2.工作原理

葉輪隨軸旋轉(zhuǎn)時，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殼，于是機殼內(nèi)的氣體壓強增加，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降低，外界氣體在大氣壓強的作用下就能從風(fēng)機的入口通過一級葉輪進入，最后通過出口排出，反復(fù)進行循環(huán)。

3.設(shè)備故障過程

硫磺車間制硫風(fēng)機K101B（變頻）于8月22日出現(xiàn)自停，對備用風(fēng)機K101A（工頻）進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)機切換回K101B。23日下午K101B風(fēng)機再次自停，被迫再次啟用備用風(fēng)機K101A。

因變頻器模塊有問題，不能達到正常備用條件，需廠家人員處理。8月25日白班人員巡檢時，發(fā)現(xiàn)風(fēng)機南側(cè)軸承箱螺栓有脫落，機修人員到達現(xiàn)場后進行檢查，因設(shè)備正在運行且溫度較高，未對脫落螺栓進行恢復(fù)，告知崗位人員監(jiān)護運行，待B機修復(fù)并切機后進行處理。

8月26日，發(fā)現(xiàn)風(fēng)機南側(cè)軸承蓋冷卻循環(huán)水管線漏水，班長趕到現(xiàn)場后發(fā)現(xiàn)風(fēng)機振動較大，必須切換對該風(fēng)機停機進行檢查。此時，因K101B變頻器模塊故障未送電，風(fēng)機不能馬上啟動。立即聯(lián)系調(diào)度通知電修車間將B機送電，同時通知機修人員馬上到現(xiàn)場檢查，并要求機電儀三修人員配合風(fēng)機切換。三修人員尚未到達現(xiàn)場，風(fēng)機南側(cè)軸承蓋斷裂，非驅(qū)動端氣封及風(fēng)機葉輪磨損（圖2）。

圖2 軸承蓋斷裂風(fēng)機葉輪磨損

4.原因分析

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

（2）8月25日人員對風(fēng)機進行現(xiàn)場檢查時，發(fā)現(xiàn)風(fēng)機南側(cè)軸承箱螺栓有脫落，機修人員到達現(xiàn)場后進行檢查，因設(shè)備正在運行且溫度較高未對脫落螺栓進行恢復(fù)，延誤了處理時機，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B機故障的情況下，未及時制定有效的設(shè)備故障預(yù)案，崗位人員在發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障時，未意識到故障的嚴(yán)重性，未及時采取有效處理措施，是造成設(shè)備進一步損壞的次要原因。

（4）機修車間未對單臺設(shè)備運行引起足夠重視，未及時制定加強單臺運行設(shè)備重點巡檢、監(jiān)護的相關(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）硫磺車間加強設(shè)備故障預(yù)案的學(xué)習(xí)，提高對單臺運行設(shè)備的重視，加強巡檢與監(jiān)護，發(fā)現(xiàn)問題及時聯(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)備故障時能及時采取有效的處理措施；加強崗位人員培訓(xùn)，使崗位人員真正做到設(shè)備“四懂三會”，防止此類事件再次發(fā)生。

（2）機修車間需加強巡檢管理，加強對單臺運行設(shè)備的巡檢，及時發(fā)現(xiàn)并處理各類設(shè)備故障。同時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。