何雪梅

合肥水泥研究設(shè)計(jì)院，安徽 合肥 230051

石灰石圓管帶式輸送機(jī)運(yùn)行故障分析及處理

何雪梅

合肥水泥研究設(shè)計(jì)院，安徽 合肥 230051

印尼某水泥公司5 000 t/d水泥廠采用D350管帶機(jī)將破碎后的石灰石輸送進(jìn)廠。投產(chǎn)初期輸送量一直維持在800 t/h左右，管帶機(jī)出現(xiàn)了跑偏、扭曲、局部輕微塌管等現(xiàn)象，輸送帶硫化接頭處幾次出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。分析認(rèn)為，石灰石夾隙土較多、石灰石含水量較大（8%左右）、管帶機(jī)頂面遮雨棚寬度不夠?qū)е鹿軒C(jī)在風(fēng)大時飄雨容易等客觀原因?qū)е螺斔蛶Т蚧⑽锪险辰Y(jié)，不易清理；也有因安裝或使用不當(dāng)?shù)仍驅(qū)е碌母黝愡\(yùn)行故障：輸送帶扭曲、塌管、爆管、輸送帶斷裂等。整改后，該設(shè)備運(yùn)行基本正常。

圓管帶式輸送機(jī) 輸送帶 扭曲 打滑 輕微塌管

0 引言

圓管帶式輸送機(jī)（簡稱管帶機(jī)）是在通用皮帶機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型帶式輸送機(jī)，主要靠摩擦驅(qū)動，利用按一定間距布置的正六（八）邊形托輥組強(qiáng)制輸送帶卷成圓管形，將物料包住密閉運(yùn)行的輸送設(shè)備，它具有比一般皮帶機(jī)環(huán)保、節(jié)能、布置緊湊、適應(yīng)復(fù)雜地形的特點(diǎn)。我國大多數(shù)水泥廠石灰石礦山距離廠區(qū)都有一段距離，許多企業(yè)通過汽車運(yùn)輸進(jìn)場，運(yùn)輸成本較高。目前我國新鄉(xiāng)平原水泥廠、陜西西鄉(xiāng)堯柏水泥廠、平頂山姚孟水泥廠、泰州亞東水泥廠、貴州黔桂發(fā)電興義水泥廠等已用管帶機(jī)輸送石灰石、原煤、熟料，甚至有些廠用管帶機(jī)雙向輸送（送進(jìn)和送出）水泥廠的各種物料。印尼某水泥公司5 000 t/d水泥廠采用D350管帶機(jī)將破碎后的石灰石輸送進(jìn)廠（見圖1、2）。本文分析該管帶機(jī)投產(chǎn)初期出現(xiàn)的幾類故障的原因，并歸納整理了圓管帶式輸送機(jī)在運(yùn)行中常見的各類故障的應(yīng)對措施，以供參考。

圖1 印尼某水泥廠輸送石灰石用的D350圓管帶式輸送機(jī)

圖2 D350圓管帶式輸送機(jī)成管段（上管輸送石灰石、下管為返回管）

1 石灰石管帶機(jī)基本技術(shù)參數(shù)

1.1 工程概述

印尼某水泥公司為一條5 000 t/d熟料水泥生產(chǎn)線，礦山距離廠區(qū)約1 km。石灰石在礦山進(jìn)行破碎，石灰石破碎機(jī)規(guī)格為MB/70，能力≥1 000 t/h，出口尺寸≤25 mm（90%）。破碎后的石灰石通過D350管帶機(jī)穿過河流，向下輸送到廠區(qū)。

1.2 管帶機(jī)布置示意圖及主要技術(shù)參數(shù)

本項(xiàng)目要求管帶機(jī)輸送能力滿足兩條線的石灰石需要量，確定輸送能力為1 200 t/h，結(jié)合地形地貌、業(yè)主征地情況確定輸送路線為跨越一條河流，總體呈丁字形（見圖3），向下傾斜輸送石灰石，整個輸送距離約為1 km?；谏鲜銮闆r，確定該管帶機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)，詳見表1。

圖3 管帶機(jī)布置示意圖

表1 管帶機(jī)主要技術(shù)參數(shù)表

2 管帶機(jī)常見故障、故障原因分析及其應(yīng)對措施

2.1 投產(chǎn)初期出現(xiàn)的故障及其原因分析

D350管帶機(jī)在水泥行業(yè)使用較少，安裝單位也是第一次安裝管帶機(jī)，盡管安裝過程嚴(yán)把安裝質(zhì)量關(guān)，使得管帶機(jī)空載和負(fù)荷試車基本順利，但在投產(chǎn)初期輸送量一直維持在800 t/h左右，管帶機(jī)出現(xiàn)了跑偏、扭曲、局部輕微塌管等現(xiàn)象。項(xiàng)目部花費(fèi)了大量的人力和物力來進(jìn)行調(diào)整和整改，運(yùn)行一段時間后輸送帶硫化接頭處幾次出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。項(xiàng)目部組織相關(guān)方面人員對管帶機(jī)進(jìn)行了徹底排查，并對其中出現(xiàn)故障的原因進(jìn)行了認(rèn)真的討論和分析，發(fā)現(xiàn)除石灰石夾隙土較多、石灰石含水量較大（8%左右）、管帶機(jī)頂面遮雨棚寬度不夠?qū)е鹿軒C(jī)在風(fēng)大時飄雨容易等客觀原因?qū)е螺斔蛶Т蚧?、物料粘結(jié)，不易清理外，還有因安裝或使用不當(dāng)?shù)仍驅(qū)е碌母黝愡\(yùn)行故障。項(xiàng)目部針對在運(yùn)行初期出現(xiàn)的輸送帶跑偏和扭曲、輕微塌管、輸送帶接頭斷裂等幾類故障進(jìn)行原因分析，并一一進(jìn)行了調(diào)整和整改，目前該設(shè)備運(yùn)行基本正常。

2.1.1 輸送帶跑偏和扭曲

（1）輸送帶的設(shè)計(jì)選型及制造質(zhì)量。

管帶機(jī)的總體布置要考慮傾角、轉(zhuǎn)彎半徑、轉(zhuǎn)彎角度、頭尾過渡段長度、上下托輥間距等數(shù)據(jù)在規(guī)范規(guī)定的范圍內(nèi)，以確保管帶機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。

為了保持管帶機(jī)輸送帶有良好的成管性和密封性，輸送帶必須有適當(dāng)?shù)膹澢鷦偠?。輸送帶邊緣芯層較薄，且向里側(cè)卷曲，有助于形成管狀。管帶機(jī)輸送帶的彈性、縱向柔韌性和抗疲勞性能比通用皮帶機(jī)的膠帶要求更高，要求其能反復(fù)經(jīng)受管狀成形和彎曲。輸送帶的規(guī)格和芯層形式的選擇要考慮最大張力值、輸送距離、使用條件及許用安全系數(shù)等因素。

輸送帶生產(chǎn)廠家要根據(jù)管帶機(jī)的使用條件設(shè)計(jì)橡膠的配方和厚度，調(diào)整貫穿嵌入輸送帶邊緣的帆布，確保輸送帶搭接部分要有良好的可撓曲性，這樣在空載運(yùn)行時不易產(chǎn)生扭曲。

輸送帶在下料前生產(chǎn)廠家先要根據(jù)具體的工況要求，設(shè)計(jì)好配方，制作出樣品，對輸送帶的樣品進(jìn)行拉伸應(yīng)力應(yīng)變性、層間粘合強(qiáng)度、膠層硬度、熱空氣加速老化和耐熱試驗(yàn)、全厚度拉伸強(qiáng)度、扯斷伸長率和參考力伸長率、耐臭氧龜裂靜態(tài)拉伸試驗(yàn)、耐磨性、橫向拉伸強(qiáng)度等性能指標(biāo)進(jìn)行檢測，只有在樣品的所有指標(biāo)全部合格后才能進(jìn)行正式生產(chǎn)。

設(shè)備正常運(yùn)行時輸送帶應(yīng)在全長范圍內(nèi)平穩(wěn)、對中運(yùn)行。圓管狀部分的扭轉(zhuǎn)，以輸送帶搭接部分的理想中心與圓管的圓心之垂線為基準(zhǔn)，左右扭轉(zhuǎn)角度應(yīng)不超過20°為宜。

（2）管帶機(jī)安裝或使用維護(hù)不當(dāng)。

① 管帶機(jī)受料口尺寸不合適、來料不均勻且不可控、落料點(diǎn)不對中等；

② 輸送帶接頭位置不合理或接頭過多，接頭不垂直、輸送帶張力不夠等安裝或調(diào)試工作不到位；

③ 調(diào)試過程中超載、物料粘結(jié)各種滾筒、輸送帶上的潤滑脂或潤滑油沒有及時清洗掉，導(dǎo)致輸送帶表面變軟或膨脹，造成輸送帶損壞等。

2.1.2 輕微塌管

該管帶機(jī)提升高度為-17.4 m，即向下輸送物料，在初期運(yùn)行過程中，在靠近接近頭部輸送帶展開前的下坡階段，輸送帶和兩側(cè)的托輥間隙達(dá)到5 mm左右，頂部托輥縫隙達(dá)到10 mm左右，輸送帶搭接處產(chǎn)生了輕微塌管。原因主要有兩方面，一方面該輸送帶橫向剛度可能稍微偏低，搭接處向外的彈性不足，另一方面是石灰石的填充率過低（只有60%左右），且因?yàn)橄缕拢沂谳斔蛶е邢蚯盎圃斐傻摹?/p>

本項(xiàng)目管帶機(jī)輸送的石灰石粒度≤25 mm，不到管徑的1/10，圓管內(nèi)的填充率為75%較為適宜。當(dāng)填充率為75%時的圓管斷面面積為0.066 m2，帶速v為3.5 m/s時，輸送量Q=(693/175)×（3.5×60）× 1.375=1 143 t/h。

2.1.3 輸送帶接頭處斷裂

該管帶機(jī)在運(yùn)行了半年多后出現(xiàn)了多起輸送帶接頭斷裂的現(xiàn)象，影響了設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率。一般情況下，出現(xiàn)此類情況的主要原因是膠料成分和輸送帶不匹配，或者質(zhì)量較差；使用的溶劑沒有達(dá)到要求的指標(biāo)，膠料未能充分溶解，出現(xiàn)顆粒物或者不均勻物，粘接操作不符合規(guī)范；硫化過程不符合操作規(guī)程等。項(xiàng)目部經(jīng)過了解，安裝單位在購買用于溶解膠料的溶劑時，沒有購買到標(biāo)準(zhǔn)要求的120#航空煤油，而是用的90#汽油代替，導(dǎo)致膠料溶解不完全，影響硫化接頭質(zhì)量，導(dǎo)致后期出現(xiàn)接頭斷裂。

2.2 管帶機(jī)常見故障類型及其應(yīng)對措施

在生產(chǎn)運(yùn)營中管帶機(jī)常見故障、故障原因及應(yīng)對措施見表2。

表2 管帶機(jī)在運(yùn)行過程中常見故障類型、故障原因分析及其應(yīng)對措施

續(xù)表2 管帶機(jī)在運(yùn)行過程中常見故障類型、故障原因分析及其應(yīng)對措施

3 結(jié)束語

管帶機(jī)與一般普通皮帶機(jī)相比，具有許多優(yōu)點(diǎn)，但輸送帶的設(shè)計(jì)選型、各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)要求及質(zhì)量檢測要求更高，同時要求嚴(yán)格按照安裝規(guī)范安裝，確保安裝質(zhì)量，才能為后期設(shè)備的正常運(yùn)行打下良好基礎(chǔ)。在后期的運(yùn)行中要制定各種預(yù)案，加強(qiáng)巡檢，對于出現(xiàn)的各種故障及不正?，F(xiàn)象要對癥下藥，及時處理，防止因?yàn)樾栴}不及時處理導(dǎo)致輸送帶扭曲、塌管、爆管、輸送帶斷裂等較大設(shè)備故障的發(fā)生，造成一系列的直接和間接損失?？傊?，要在設(shè)計(jì)選型、制造、安裝、調(diào)試、生產(chǎn)維護(hù)等每個環(huán)節(jié)把好關(guān)，才能確保設(shè)備長期穩(wěn)定運(yùn)行。

TQ172.687

B

1008-0473(2016)04-0075-04 DOI編碼：10.16008/j.cnki.1008-0473.2016.04.015

2016-04-28）