曾立林

(云南大為制氨有限公司 設(shè)備技術(shù)部，云南 曲靖 657800)

1 灰漿貯槽減速器結(jié)構(gòu)

煤氣化灰漿處理系統(tǒng)的灰漿貯槽主要作用是將來(lái)自澄清槽底流泵的稀泥漿在灰漿貯槽中加速沉淀，上部的清水溢流到渣水收集罐，底部增濃為25%含固量的泥漿(送去真空帶式過(guò)濾機(jī)過(guò)濾)，貯槽內(nèi)的灰漿通過(guò)灰漿貯槽刮泥機(jī)傳動(dòng)減速機(jī)構(gòu)帶動(dòng)攪拌器攪動(dòng)[1]。該減速機(jī)構(gòu)(見(jiàn)圖1)包含兩組減速器，兩級(jí)減速，第一組為渦輪蝸桿減速器，第二組為圓柱齒輪減速器。攪拌器主軸可通過(guò)提升減速機(jī)構(gòu)上下移動(dòng)，控制轉(zhuǎn)軸負(fù)荷。

圖1 灰漿貯槽減速機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)

2 故障簡(jiǎn)述

2020年1月25日16∶10，灰漿貯槽減速機(jī)在線轉(zhuǎn)速監(jiān)測(cè)點(diǎn)轉(zhuǎn)速值由 6.5 r/min 突降為0(停止運(yùn)行)，同時(shí)查看減速機(jī)在線電流監(jiān)測(cè)值，電流由 7.6 A 降至 5.9 A 左右。立即進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查，發(fā)現(xiàn)減速機(jī)構(gòu)電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)，但攪拌器未運(yùn)轉(zhuǎn)。檢修人員檢查發(fā)現(xiàn)，渦輪蝸桿減速器失效。進(jìn)行整體更換后，工藝進(jìn)行啟動(dòng)，將攪拌器提升至 50 cm(最高行程 52 cm)，但多次啟動(dòng)均發(fā)生過(guò)載跳車。

1月26日，將灰漿貯槽液位拉低至57%左右，再次啟動(dòng)減速機(jī)構(gòu)。啟動(dòng)后電流達(dá) 11 A 左右，過(guò)載跳車。減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生異響及振動(dòng)異常。對(duì)其進(jìn)行解體檢查發(fā)現(xiàn)，渦輪蝸桿減速器渦輪根部斷裂，圓柱齒輪減速器小齒輪斷齒嚴(yán)重(見(jiàn)圖2、圖3)。

圖2 渦輪蝸桿減速器損壞渦輪

圖3 圓柱齒輪減速器損壞小齒輪

3 原因分析

本次減速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)損壞嚴(yán)重，第一級(jí)渦輪蝸桿減速器渦輪根部斷裂，第二級(jí)圓柱齒輪減速器小齒輪斷裂六根齒[2]。本文從以下幾個(gè)方面進(jìn)行原因分析。

1)異物進(jìn)入油箱情況

若異物進(jìn)入油箱，卡在齒輪嚙合部位，啟動(dòng)時(shí)會(huì)造成齒輪過(guò)載，損壞傳動(dòng)齒。拆卸渦輪蝸桿減速器壓蓋，排油檢查，油箱底部存在油泥，但未發(fā)現(xiàn)能造成傳動(dòng)機(jī)構(gòu)渦輪蝸桿卡死的硬質(zhì)異物，且傳動(dòng)齒表面光滑，未見(jiàn)異常磨損。整體吊開(kāi)圓柱齒輪減速器小齒輪軸，排油檢查齒輪油箱，底部同樣存在油泥，未見(jiàn)能造成傳動(dòng)齒輪卡死的硬質(zhì)異物，且大齒輪傳動(dòng)齒面未見(jiàn)異常磨損，但小齒輪斷六齒。

從油箱檢查情況，可以排除硬質(zhì)異物進(jìn)入油箱造成的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)卡死。

2)攪拌器啟動(dòng)初始位置情況

該攪拌器啟動(dòng)前，需先通過(guò)提升機(jī)構(gòu)將攪拌器提升到最高行程位置，以確保處在負(fù)荷最低的情況下啟動(dòng)。運(yùn)行正常后再緩慢將攪拌器下降，同時(shí)監(jiān)測(cè)電流變化，避免過(guò)載。與現(xiàn)場(chǎng)工藝操作人員交談，更換渦輪減速器后的多次啟動(dòng)，攪拌器均處于最大行程位置，因此，可排除因啟動(dòng)初始位置異常原因造成的過(guò)載跳車。

3)攪拌器負(fù)荷情況

①攪拌器刮板葉片

該攪拌器刮板葉片直徑 8100 mm，兩葉。刮板葉片通過(guò)拉桿用螺栓固定在轉(zhuǎn)軸上，若固定螺栓腐蝕脫落，則會(huì)造成攪拌葉片松脫，卡死轉(zhuǎn)軸。排完貯槽內(nèi)部介質(zhì)后拆卸人孔，沖洗干凈后檢查，未發(fā)現(xiàn)葉片脫落、斷裂，連接螺栓完好，因此可排除攪拌器葉片故障造成減速器異常損壞的情況。攪拌器葉片結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖4。

圖4 攪拌器葉片結(jié)構(gòu)

②工藝介質(zhì)

該貯槽內(nèi)主要介質(zhì)為灰漿水，含固量25%，通過(guò)攪拌器攪拌，防止灰漿沉積凝固。從運(yùn)行情況來(lái)看，1月24日10點(diǎn)開(kāi)始，減速機(jī)構(gòu)電流逐漸緩慢增長(zhǎng)，負(fù)載一直在增加，持續(xù)到25日，減速器跳車。

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量貯槽側(cè)壁溫度，從貯槽底部往上 1 m 左右，溫度(35 ℃ 左右)明顯高于貯槽其他位置。根據(jù)工藝操作經(jīng)驗(yàn)，貯槽內(nèi)灰漿已發(fā)生沉積，且沉積層厚度至少在 1 m 以上(期間下放攪拌器，攪拌器提升減速器中分面螺栓部分?jǐn)嗔?，說(shuō)明灰漿沉積層已開(kāi)始硬化，攪拌器已不能正常下降)。而攪拌器的提升行程最大 52 cm。提升至最大行程已無(wú)法脫離灰漿沉積層，攪拌器葉片被灰漿沉積層固定，隨后多次啟動(dòng)多次過(guò)載跳車。對(duì)貯槽內(nèi)介質(zhì)徹底進(jìn)行清理，設(shè)備啟動(dòng)后運(yùn)行正常，電流恢復(fù)到正常值。由此可見(jiàn)，貯槽內(nèi)灰漿層的沉淀厚度過(guò)高是造成攪拌器無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)、減速器過(guò)載損壞的主要原因[3]。

4)操作情況

1月25日，第一次跳車，造成渦輪蝸桿減速器損壞。檢修人員現(xiàn)場(chǎng)更換了新的渦輪蝸桿減速器，工藝人員現(xiàn)場(chǎng)多次啟動(dòng)，均因電流過(guò)載跳車。隨后，將澄清槽底流泵出口部分打料至事故渣池，部分進(jìn)灰漿貯槽，同時(shí)泥漿槽底流泵高頻率連續(xù)進(jìn)行倒濾餅，降低灰漿貯槽液位。直到26日，灰漿貯槽液位在57%左右，再次嘗試啟動(dòng)灰漿貯槽刮泥機(jī)，啟動(dòng)后電流將近 11 A，同時(shí)減速器發(fā)生異響及過(guò)大振動(dòng)，檢查發(fā)現(xiàn)圓柱齒輪減速箱小齒輪斷齒嚴(yán)重。

在更換新的渦輪蝸桿減速器后，工藝人員啟動(dòng)設(shè)備，在設(shè)備發(fā)生過(guò)載跳車后，未及時(shí)進(jìn)行故障徹底排查，仍然進(jìn)行多次啟動(dòng)，也是造成減速器損壞的主要原因之一。

綜合以上分析，造成兩組減速器損壞的主要原因是：①貯槽內(nèi)灰漿沉積層厚度過(guò)高，攪拌器葉片被介質(zhì)固定，無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)，多次啟動(dòng)后減速器傳動(dòng)齒輪過(guò)載損壞。②在更換新的渦輪蝸桿減速器后，工藝人員啟動(dòng)設(shè)備，在設(shè)備發(fā)生過(guò)載跳車后，未及時(shí)進(jìn)行故障徹底排查，仍然進(jìn)行多次啟動(dòng)，最終造成圓柱齒輪減速器小齒輪二次損壞。

4 改進(jìn)措施

為避免再出現(xiàn)類似故障，采取以下處理措施：

1)修改灰漿貯槽刮泥機(jī)攪拌器主電機(jī)電流報(bào)警值，由原來(lái)的 8 A 修改為 7 A。發(fā)現(xiàn)電流高報(bào)(電流值 7 A)后，及時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查，并將攪拌器逐漸向上提；待電流下降到 6.5 A 以下再逐漸將攪拌器放回原位，并加大泥漿槽底流泵輸送頻率。

2)將灰漿貯槽攪拌器電流值設(shè)置到“煤氣化裝置重要參數(shù)一覽表”中進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)加強(qiáng)巡檢，并將灰漿貯槽刮泥機(jī)攪拌器主電機(jī)電流值在班長(zhǎng)交接班中“關(guān)鍵過(guò)程監(jiān)控”進(jìn)行交接。

3)以此為例，操作人員需加強(qiáng)設(shè)備操作學(xué)習(xí)。

經(jīng)過(guò)電流參數(shù)調(diào)整及操作模式優(yōu)化后，設(shè)備各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)正常，滿足工藝長(zhǎng)周期使用要求。

5 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)此次處理，灰漿減速機(jī)構(gòu)已恢復(fù)正常運(yùn)行。在此次故障原因分析和處理過(guò)程中，得到以下心得體會(huì)：①當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障，不能只看到表面原因，哪里壞修哪里，還應(yīng)找到產(chǎn)生此故障的根本原因并進(jìn)行徹底解決。②提高設(shè)備重視程度，任何設(shè)備都是生產(chǎn)的基礎(chǔ)，以此為例，加強(qiáng)各方面的學(xué)習(xí)，避免再出現(xiàn)此類情況。