助燃鼓风机故障分析和处理
2015-12-27谢天宝
谢天宝
(济钢集团有限公司炼钢厂,山东 济南 250101)
助燃鼓风机故障分析和处理
谢天宝
(济钢集团有限公司炼钢厂,山东 济南 250101)
8#助燃鼓风机出现突发性故障,设备简单处理后留下隐患,再次出现振动故障时采用了波形分析和故障诊断技术,找到了故障原因,并将风机修复正常。
风机故障;波形分析;故障诊断
一、设备概述
8#风机为双吸入离心式鼓风机,主要负责为球团3#竖炉提供助燃风。该风机入口流量750m3/min,出气压力128kPa,风机转速2980r/min,风机旋向左旋,传动方式F式,风机效率78%,进风箱方向0°,出风方向150°。该风机驱动电机①、②为滚动轴承,采用锂基脂润滑,风机③、④轴承为滑动轴承,采用油泵强制润滑。设备简图如下图1所示。
图1 设备简图
二、助燃鼓风机突发性故障和隐患
11月,低压配电室发生故障突然跳闸,相应8#风机辅助油泵跳闸,在联锁保护下,该风机自动跳闸保护,但是由于该风机没有高位油箱,使4#轴承温度急剧升高到100℃。为了保证设备运转的正常,打开4#滑动轴承进行检查,发现滑动轴承没有明显变化,但是风机转子轴存在小量的磨损,为了不停产,对风机转子轴进行简单处理后,开机恢复生产。
8#助燃鼓风机恢复生产后,风机出现振动,从11月份到12月份该风机出现振动隐患不断上升,如下表1所示。
其中,风机自由端3#水平振动较为明显,分别作出风机自由端4#时域(图2)和频域谱图(图3)。
振动分析:
(1)经测量基础振值远小于同方向轴承位振值。说明风机基础牢固,没有问题。
(2)各测点方向烈度振值均不大,在合理范围之内,运行基本稳定。
(3)风机自由端4#测点中径向速度烈度振值为6.2mm/s。
(4)风机自由端4#测点从时域谱图来看,波形基本呈简单、稳定、周期性正弦波。从频域谱图来看,1/2倍频为最高峰值,伴有1倍频和2倍频也比较高。风机呈现明显油膜涡动的振动特征。
(5)冬季风机油温变化较大,且造成油压小幅波动,风机振动随之变化,呈现明显油膜涡动的振动特征。
三、设备故障的原因和处理
为了更好的吸取设备故障的教训,特对风机设备油膜涡动的振动故障的原因进行逐项排查。风机设备油膜涡动的振动故障原因一般来说包括以下几个方面。
(1)轴承设计或制造不合理可能造成油膜涡动的振动。本风机前期安全运行2年,虽然也曾轴承老化磨损振动,但是风机没有油膜涡动的振动故障,排除风机设计制造因素。
表1 mm/s
图2 风机自由端4#时域波形
图3 风机自由端4#频域波形
(2)如轴承间隙不当,轴承壳体配合过盈不足,轴承精度未达到技术要求,可以造成油膜涡动的振动故障。期间,利用竖炉短时间检修更换滑动轴承,重新调整轴承间隙,重新调整联轴器间隙和对中,本风机油膜涡动的振动故障没有明显变化,排除此项因素。
(3)从设备运行和操作角度来看,润滑油不良和润滑油油压、油温的不稳定可以造成油膜涡动的振动故障。为了有效排除此项因素,开启辅助油泵电加热,确保风机油温稳定和油压稳定,本风机油膜涡动的振动故障没有明显变化,排除此项因素。
(4)从风机设备劣化角度来说,轴承磨损和转轴磨损,造成风机油膜涡动的振动故障。前期辅助油泵突发性停电故障事故造成,转子轴和轴承磨损,轴承虽然表面没有明显损伤,并且期间更换一支新滑动轴承,但是转子轴损伤较大,造成风机油膜涡动的振动故障。借助3#竖炉大修机会,更换风机转子和滑动轴承,运转效果良好,彻底解决风机油膜涡动的振动故障。
四、设备隐患的处理
风机润滑的不良是造成本次设备故障的根本原因,辅助油泵本体油箱很小,增加高位油箱运行过程中造成本体油箱润滑油不足,运行中本体油箱补充润滑油,停机后造成高位油箱对本体油箱的溢油,大量浪费。而没有高位油箱在突发性停电情况下,造成风机轴承转子轴的严重损坏。为此,对高位油箱油路进行改造,增加上油和回油管道阀门A和B,高位油箱上油过程中打开阀门A和B,正常状态停机过程中,待风机转子停稳后,关闭阀门A和B,避免本体油箱溢油,在突发性停电情况下高位油箱有效回油,这样就保证了风机设备的润滑部位。
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