斗提機(jī)料斗固定螺栓斷裂解決措施

楊 林

（中國石油寧夏石化公司，寧夏銀川 750026）

斗提機(jī)料斗固定螺栓斷裂解決措施

楊 林

（中國石油寧夏石化公司，寧夏銀川 750026）

斗提機(jī)是化肥生產(chǎn)企業(yè)流化床造粒裝置的關(guān)鍵設(shè)備，其作用是將造粒機(jī)排出的顆料尿素提升至尿素篩進(jìn)行篩分。在運(yùn)行過程中出現(xiàn)料斗固定螺栓斷裂，導(dǎo)致料斗松動、脫落，嚴(yán)重影響造粒裝置的穩(wěn)定運(yùn)行。本文通過對斗提機(jī)料斗固定螺栓斷裂原因分析、排查，找出螺栓斷裂原因并針對性采取相應(yīng)的處理措施，使其處于良好的運(yùn)行狀態(tài)。

流化床造粒；斗提機(jī)；料斗；螺栓；斷裂

斗提機(jī)是一種豎向提升物料的連續(xù)輸送機(jī)械，具有輸送量大、提升高度高、運(yùn)行平穩(wěn)可靠、壽命長等優(yōu)點(diǎn)。其工作原理是料斗在底部進(jìn)料口接料后隨著輸送帶提升到頂部，繞過頂部傳動滾筒后向下翻轉(zhuǎn)，斗式提升機(jī)將顆粒物料傾入出料口[1]。在尿素流化床造粒工藝中設(shè)置的目的在于將造粒機(jī)排出的顆料尿素提升至尿素篩進(jìn)行篩分。尿素流化床造粒簡易流程圖（見圖1）。斗提機(jī)主要由牽引構(gòu)件、傳動滾筒、從動滾筒、張緊裝置、皮帶、料斗、加料及卸料裝置、機(jī)架和驅(qū)動裝置等組成。

圖1 流化床造粒簡易流程圖

寧夏石化化肥二廠斗提機(jī)由奧地利 DOUBRAVA公司制造，屬帶式提升機(jī)，設(shè)計(jì)能力110 t/h，提升高度36 m，有料斗156個，頂部主動滾筒由電機(jī)帶動減速機(jī)驅(qū)動，底部從動滾筒張緊裝置采用滑道配重形式。

1 料斗螺栓斷裂問題描述

斗提機(jī)在運(yùn)行過程中，發(fā)生異響，現(xiàn)在初步判斷為料斗脫落與斗提機(jī)機(jī)殼發(fā)生碰撞。決定停機(jī)檢查，打開機(jī)殼檢修孔盤車檢查斗提機(jī)料斗，發(fā)現(xiàn)一個料斗因料斗固定螺栓斷裂脫落。將斷裂螺栓更換后，檢查其他料斗固定螺栓，發(fā)現(xiàn)部分螺栓存在松動、斷裂現(xiàn)象。為盡快恢復(fù)生產(chǎn)，只對松動螺栓進(jìn)行了緊固，對斷裂螺栓進(jìn)行更換。

斗提機(jī)繼續(xù)運(yùn)行一段時間后，打開機(jī)殼檢修孔對料斗進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)部分料斗緊固螺栓還是存在松動、斷裂現(xiàn)象，遂決定對其斷裂原因進(jìn)行分析研究，消除斗提機(jī)運(yùn)行故障隱患。

2 原因分析、查找

針對料斗緊固螺栓松動、斷裂現(xiàn)象，結(jié)合流化床造粒系統(tǒng)日常操作和斗提機(jī)日常運(yùn)行狀況，經(jīng)過討論分析共找出以下幾個原因深入分析。

2.1 造粒機(jī)清床后斗提機(jī)負(fù)荷增大

造粒裝置流化床清洗后，尿液槽暫存尿液送入蒸發(fā)系統(tǒng)進(jìn)入造粒機(jī)造粒，這樣就形成正常生產(chǎn)的尿液與臨時儲存尿液同時進(jìn)入造粒裝置，造成斗提機(jī)負(fù)荷增大。而負(fù)荷增大會引起斗提機(jī)從動滾筒中軸線下移，若此時斗提機(jī)底部有尿素結(jié)塊，就會與料斗發(fā)生碰撞，從而導(dǎo)致料斗固定螺栓受到額外的剪切應(yīng)力。

2.2 料斗與機(jī)殼產(chǎn)生碰撞

斗提機(jī)皮帶跑偏會導(dǎo)致料斗擺動，若幅度較大，會導(dǎo)致料斗與接料口、卸料口，甚至于斗提機(jī)殼體產(chǎn)生碰撞，從而致使料斗固定螺栓受到額外的剪切應(yīng)力。而引起皮帶跑偏的主要原因一是從動滾筒與主動滾筒不平行；二是下料不均勻引起皮帶受力不均而跑偏[2]。從班組運(yùn)行日志記錄也查出，斗提機(jī)在運(yùn)行過程中發(fā)生多次皮帶跑偏報警故障，每次皮帶跑偏后，只是通過調(diào)節(jié)配重糾偏，未從根本解決問題。

料斗與接料口、卸料口間隙過小，也容易導(dǎo)致料斗與機(jī)殼發(fā)生碰撞；而間隙過大，又會導(dǎo)致漏料量增加。因此必須選擇一個合理的間隙范圍。

2.3 斗提機(jī)底部積料

斗提機(jī)底部有尿素顆粒積料，尿素顆粒在高溫環(huán)境下長時間堆積會逐步結(jié)塊。（1）增加了料斗刮料阻力；（2）對料斗產(chǎn)生刮碰。長期運(yùn)行狀況下，均會導(dǎo)致料斗固定螺栓出現(xiàn)松動、斷裂。

2.4 固定螺栓設(shè)計(jì)選型不當(dāng)

經(jīng)現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)料斗與皮帶固定螺栓采用M12的沉頭內(nèi)六角螺栓，螺栓頭為錐體結(jié)構(gòu)，材質(zhì)為304不銹鋼。從螺栓斷裂看出，斷裂螺栓的斷裂面均為內(nèi)六角孔底部橫截面積最小處，可以得出此種型號螺栓最小橫截面受力不能滿足使用要求。因此，可以確定固定螺栓設(shè)計(jì)選型不當(dāng)是導(dǎo)致螺栓斷裂的直接原因。

3 處理措施

針對以上分析排查出來的料斗固定螺栓斷裂原因，并結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況采取了相應(yīng)的對策。

3.1 優(yōu)化造粒裝置清床后操作

針對尿液槽暫存尿液送入蒸發(fā)系統(tǒng)進(jìn)入造粒機(jī)造粒，造成斗提機(jī)負(fù)荷增大問題，采取優(yōu)化操作措施，放慢尿液槽暫存尿液送入蒸發(fā)系統(tǒng)速度，由原來一天延長為兩天。

3.2 處理料斗與機(jī)殼碰撞故障

料斗與機(jī)殼碰撞主要由斗提機(jī)皮帶跑偏引起，因此處理好皮帶跑偏故障就能避免料斗與機(jī)殼碰撞。針對斗提機(jī)皮帶跑偏故障，（1）定期對從動滾筒配重滑道進(jìn)行清洗潤滑，確保配重滑道無卡澀；（2）從動滾筒兩端軸承座增加螺桿調(diào)節(jié)裝置，方便調(diào)節(jié)從動滾筒與主動滾筒的平行度；（3）改造進(jìn)料口，在進(jìn)料口兩側(cè)焊接擋板，確保皮帶料斗進(jìn)料均勻；（4）對從動滾筒軸線兩端設(shè)備標(biāo)高指示，直觀檢查從動滾筒與主動滾筒的平行度。

將料斗與接料口、卸料口間隙調(diào)整在合理范圍內(nèi)，防止料斗在斗提機(jī)運(yùn)行過程中與接料口、卸料口產(chǎn)生碰撞。經(jīng)過現(xiàn)場測量接料、卸料高度并參考進(jìn)料、出料的速度，將料斗與接料口間隙控制在30 mm～40 mm，與卸料口間隙控制在10 mm～15 mm。

3.3 改造料斗固定螺栓為一字頭螺栓

將料斗固定螺栓由內(nèi)六角沉頭螺栓更換為一字頭沉頭螺栓，一字頭沉頭螺栓頭結(jié)構(gòu)型式保證了螺栓頭具有足夠的橫截面積，不會因橫截面積不足導(dǎo)致螺栓強(qiáng)度不夠。

3.4 改進(jìn)螺帽防松措施

針對螺帽易松動，采取了兩項(xiàng)措施，（1）由單螺帽緊固改為雙螺帽緊固，即再增加一個同等規(guī)格材質(zhì)的鎖緊背帽，兩鎖緊螺母在施加預(yù)緊力后螺母之間產(chǎn)生軸向力，使鎖緊螺母牙與活塞桿螺紋牙之間的摩擦力增大而防止螺母松脫。（2）將原螺母墊片由普通平墊片改為蝶形墊片，提高緊固可靠性。

4 總結(jié)

通過針對性的改造措施后， 到目前為止，斗提機(jī)料斗固定螺栓未發(fā)生松動、斷裂故障，效果顯著。也證明了對固定螺栓斷裂原因的分析判斷是正確的，通過針對性的措施消除了斗提機(jī)運(yùn)行故障隱患，確保了流化床造粒裝置的穩(wěn)定運(yùn)行,并且使設(shè)備檢修成本得以下降。

［1］胡建平.螺旋輸送機(jī)、斗式提升機(jī)和振動輸送機(jī)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991．

［2］李新明，等.斗提機(jī)的常見故障原因及處理措施［J］.純堿工業(yè)，2015，（1）：42-44．

TQ051.2

A

1673-5285（2017）10-0137-03

10.3969/j.issn.1673-5285.2017.10.036

2017－09-29

楊林，男（1985－），助理工程師，大學(xué)本科，2007年畢業(yè)于西南石油大學(xué)過程裝備與控制工程專業(yè)，現(xiàn)任中國石油寧夏石化公司化肥二廠設(shè)備技術(shù)員，郵箱：lyang-nx01@petrochina.com.cn。