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污水装置离心鼓风机转子修复

陈 明 杨红军 张志鹏/大庆石化公司炼油厂    

摘要 : 针对炼油厂污水装置离心式鼓风机转子出现的损坏故障进行了分析,并应用金属热喷涂技术进行了修复,保证了污水装置的长周期运行。

关键词 : 离心式鼓风机;转子;故障分析;金属热喷涂;修复

中图分类号: TH442  文献标识码: B

The Rotor Repair in Centrifugal Blower of Sewage Device

Abstract: This paper has analyzed the damage fault occurring in centrifugal blower rotor for sewage device of refinery plant. The metal hot spraying technology is used to repair it and the sewage device has been guaranteed with long-term operating.

Key words : centrifugal blower; rotor; fault analysis; metal hot spraying; repair

0  引言

  大庆石化分公司炼油厂污水装置的C-001/1离心鼓风机是2008年4月更新投用的新设备,为曝气池鼓风机,是污水装置的重要设备,该鼓风机于2008年10月7日发生运转故障,解体后发现鼓风机轴承烧损,鼓风机转子下沉,导致叶轮轮盖密封和叶轮轮盘密封处磨损,风机壳体密封损坏 ,因转子叶轮(6级)是热装到主轴上的,无法进行单个拆除更新,只能更新转子或者进行转子修复,而更新转子需要大额的配件费用和很长的待件时间, 严重影响污水装置长周期运行 ,因此决定采用金属热喷涂技术对鼓风机转子进行修复。

1 离心鼓风机的技术参数

  工艺位号: C-001/1   设备型号:C250-1.7

  操作介质:空气   操作流量 : 250 m3/min

  操作压力:0.05MPa   操作温度:出口端温度60~70℃

  电机功率:450kW   转速:2970r/min

2  故障原因分析

  C-001/1 鼓风机运转时,出口憋压(超过 0.06MPa) 致使鼓风机转子向进口低压端移动,轴承运转时温度升高(高达 130℃ ),并且轴承箱内润滑脂未采用耐高温润滑脂,润滑脂在高温下碳化结焦,造成轴承烧毁,轴承珠粒保持架脱落,造成鼓风机转子下沉,导致叶轮进气封和背部气封处磨损,壳体气封损坏。

3  修复方案

3.1  鼓风机转子损坏程度

  鼓风机转子由6级叶轮组装,叶轮由高强度铝合金精密铸造而成,叶轮外径/轴长:800mm/2195mm,叶轮轮盖密封磨损处尺寸为Φ470×50共6处,磨损槽最深达5mm;叶轮轮盘密封磨损处尺寸为Φ210×35共6处,磨损槽最深达5mm。

3.2  热喷涂技术

  热喷涂技术在国家标准 GB/T18719-2002 《热喷涂 术语、分类》中定义:热喷涂技术是利用热源将喷涂材料加热至熔化或半熔化状态,并以一定的速度喷射沉积到经过预处理的基体表面形成涂层的方法。热喷涂技术在普通材料的表面上,制造一个特殊的工作表面,使其达到:防腐、耐磨、减摩、抗高温、抗氧化、隔热、绝缘、导电、防微波辐射等一系多种功能,使其达到节约材料,节约能源的目的,通常把特殊的工作表面叫涂层,把制造涂层的工作方法叫热喷涂。热喷涂技术是表面工程技术的重要组成部分之一,约占表面工程技术的 1/3 。

3.3  金属热喷涂施工标准

  亚音速火焰喷涂涂层的主要指标:

  铝包镍:底粉专用 GB/T12608-2003《热喷涂火焰和电弧喷涂用丝材、棒材和芯材分类和供货技术条件》

  镍60:工作粉专用 GB/T12608-2003《热喷涂火焰和电弧喷涂用丝材、棒材和芯材分类和供货技术条件》

  施工温度:≤90℃;涂层硬度:HRC40;结合强度:≥30MPa;孔隙度:≤2%;涂层厚度:0.3~6mm。

3.4  施工过程

  施工工艺流程:修复主轴中心孔→打出主轴径向跳动→制作车刀加长杆→车床粗加工→表面防护处理→喷砂作业→除灰→喷涂作业→车床精加工→自查→转子做动平衡(修复完毕)

  修复主轴中心孔打出主轴跳动后,制作加工车刀加长杆进行车床粗加工,喷砂前制作胎具对叶轮无损伤处进行保护。

  喷砂作业:选用22-40#石英砂用气压≥ 58.8Pa ,流量>4m3/min 喷砂机对工件表面进行喷砂处理,标准按 GB/T11373-1989执行,达到 Sa3 标准,表面为裸露的基材,粗糙度数值应符合Rz60~80。

  除灰:对喷砂后的基体进行除灰处理。

  喷涂作业:亚音速火焰喷涂设备对基体表面进行喷涂作业,标准按GB/T8642-2002执行,厚度为0.3~6mm。

  车床精加工:精车,达到叶轮原始尺寸,并符合精度要求。

  自查:喷涂施工结束后进行自查,对没达到 GB/T8642-2002《热喷涂抗拉结合强度的测定》标准进行修整。

  转子做动平衡:转子按要求做G2.5级动平衡。

  离心鼓风机叶轮和转子修复图见图1和图2。

图1 喷涂后叶轮           图2 修复后的转子

3.5  技术要求

  ( 1 )对使用的热喷涂原材料要进行质量验收,并有相应的合格证;

  ( 2 )施工前的喷砂处理,一定要露出金属基体本色才能继续下步工序;

  ( 3 )对于金属喷涂要选择硬度高、耐冲刷磨损性能好的具有抗高温耐腐蚀的合金材料,涂层与叶轮基体要有较高的结合强度,并且保证不能因涂层与母材材料的膨胀系数不同而发生涂层脱落现象;

  ( 4 )修复后的转子应满足国家及行业标准,形位公差、粗糙度、尺寸达到原厂图纸要求,每级叶轮无变形(叶轮径向跳动小于 0.06mm ,瓢摆小于 0.10mm )。

3.6  技术检验

  (1) 鼓风机转子的修复达到技术要求符合国家及行业标准,满足运行使用要求。

  (2) 热喷涂涂层厚度检测采用CM-88551厚度检测仪,厚度1.2mm达到技术要求。

  (3) 用硬度仪检测涂层硬度HRC40,达到技术要求。

4  结论

  此台鼓风机自2008年10月20日转子修复回装后,运行至今已经一年,未发生转子叶轮涂层脱落现象,鼓风机运行状况良好,降低了生产再制成本,保证了污水装置的安全生产和长周期运行。

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  评论人:西门塔尔牛   打分:0 分  发表时间:2015-6-5 1:40:47
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  评论人:sjxdjh   打分:85 分  发表时间:2011-7-2 14:18:50
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