臥式螺旋沉降離心機(jī)故障分析及對(duì)策
技術(shù)支持
錦州石化精細(xì)化工公司磺酸鹽裝置主要用于分離105車間的濾渣，再經(jīng)過減壓蒸餾，得到磺酸鹽，即潤滑油添加劑。LW355×1160-NC型臥式螺旋沉降離心機(jī)是裝置分離過程中的關(guān)鍵設(shè)備，它的運(yùn)行質(zhì)量對(duì)整套裝置尤為重要。
此設(shè)備在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中經(jīng)常出現(xiàn)振動(dòng)過大、泄漏以及螺旋輸送器葉片磨損嚴(yán)重等問題，極大影響了磺酸鹽裝置的正常生產(chǎn)，且分離效果不好。經(jīng)仔細(xì)檢查、分析、論證，針對(duì)該離心機(jī)出現(xiàn)的上述故障作了一系列的技術(shù)改造工作，確保了正常生產(chǎn)。
1 螺旋輸送器改造
用于磺酸鹽介質(zhì)分離的臥式離心機(jī)，由于其高速轉(zhuǎn)動(dòng)過程中物料與機(jī)體間的相互作用，作為主件的螺旋與轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁的物料存在嚴(yán)重的邊緣直線硬磨損（徑向磨損），且具有很強(qiáng)的沖刷性質(zhì)的軟磨損（軸向磨損），從而導(dǎo)致白鋼轉(zhuǎn)鼓的出料口處因出料過程中的動(dòng)態(tài)磨損，轉(zhuǎn)鼓被橫向切斷。在檢修的過程中，對(duì)螺旋的工作現(xiàn)狀及磨損的過程和原因進(jìn)行了認(rèn)真分析和研究，并查閱了相關(guān)的處理工藝，同時(shí)征詢有關(guān)表面處理專家和專業(yè)焊接人員的意見和建議，認(rèn)為應(yīng)用現(xiàn)有手段進(jìn)一步提高螺旋葉片耐磨性的工藝方法主要有兩種，即進(jìn)行葉片邊緣噴涂和鑲焊硬質(zhì)合金帶。
噴涂方法有表面噴涂碳化鎢層和噴涂陶瓷層兩種。前一種方法該離心機(jī)原生產(chǎn)廠即可進(jìn)行，但碳化鎢層薄，耐磨性遠(yuǎn)不如鑲焊硬質(zhì)合金，且使用的周期短，需多次返廠修復(fù)，陶瓷層噴涂是金屬材料表面加強(qiáng)的一種新工藝，其耐熱、耐磨性好，但耐沖擊性及脆性存在缺點(diǎn)。
硬質(zhì)合金是高溫?zé)Y(jié)的材料，它具有良好的可焊型和極強(qiáng)的耐磨性，如能夠用一定尺寸的硬質(zhì)合金塊在螺旋葉片邊緣鑲焊成加強(qiáng)帶，完全可以從根本上解決螺旋葉片的磨損問題，工藝上只要在車削加工中創(chuàng)造必要的條件就可以為焊接提供保證。因此，采用將原間斷焊接改為在受磨損的錐形葉片邊緣全面加焊硬質(zhì)合金帶的方法，在工藝上和實(shí)際操作上具有可行性。
為保證上述工藝方法的實(shí)現(xiàn)，進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。硬質(zhì)合金刀頭尺寸、形狀的選擇：螺旋葉片總厚度為6mm，為保證焊接的強(qiáng)度和質(zhì)量，確定鑲焊的厚度為4mm，高度為25mm，為盡可能減少曲率影響，采用合金塊長度為14.5mm（此時(shí)曲率影響為0.05mm），為保證焊接強(qiáng)度，選用直角梯形塊，為焊接和歸圓留有余量。螺旋葉片材質(zhì)為1Cr18Ni9Ti，具有較好的可焊性，為保證焊接和焊后尺寸及形狀符合要求，確定對(duì)原螺旋葉片在準(zhǔn)備焊接范圍車去25mm（單邊），并通過車削加工車成帶有臺(tái)階的焊片，作為焊接補(bǔ)件補(bǔ)焊到螺旋葉片上。使用銅焊，焊接成硬質(zhì)合金帶，并進(jìn)行修磨處理，做動(dòng)平衡。此項(xiàng)措施的實(shí)施收到了很好的效果，設(shè)備開工率顯著提高，故障明顯減少，保證了裝置的正常生產(chǎn)。
2 機(jī)殼大端改造
離心機(jī)大端從機(jī)體上蓋與下蓋的縫隙中向外滲油，其原因在于生產(chǎn)過程中清液較多，從溢流擋板向外溢流時(shí)形成壓力，從其小孔帶壓向外噴出，噴到上下機(jī)殼的連接處，從而引起清液由上下機(jī)殼的縫隙向外泄露。解決措施是：將上下機(jī)蓋貼合處加一環(huán)形擋板，通過焊接方式將其連接到上機(jī)蓋內(nèi)側(cè)，在此處形成搭接式的密封，這樣由溢流擋板孔噴射出來的清液就直接噴到了后加的環(huán)形擋板上，沿環(huán)形擋板向下流入溢流口，正常排出機(jī)體。這一問題的解決既為磺酸鹽廠節(jié)約了芳烴及磺酸鹽清液，同時(shí)也改善了離心機(jī)附近及其樓下始終存在油污的惡劣環(huán)境，也消除了由此帶來的安全隱患。
3 減少進(jìn)料管壁磨損
由于分離的物料含有較大黏性，混合液中的固相附著力很強(qiáng)，而離心機(jī)運(yùn)行中液相的排出力又很弱，致使進(jìn)入螺旋內(nèi)腔的物料部分不能順暢地投入到轉(zhuǎn)鼓中去，出現(xiàn)了回彈，附著到轉(zhuǎn)鼓筒內(nèi)壁，時(shí)間一久就形成了強(qiáng)硬的粘塊，刮磨進(jìn)料管，導(dǎo)致進(jìn)料管磨損，加劇了設(shè)備的振動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)將進(jìn)料管磨斷。
通過對(duì)離心機(jī)運(yùn)行中液相分離過程的動(dòng)態(tài)分析，認(rèn)為螺旋內(nèi)筒積料現(xiàn)象與離心機(jī)的進(jìn)料與排液是否順暢有關(guān)，如果能夠使離心機(jī)的進(jìn)料量與排出量保持均衡、順暢，反彈粘料的現(xiàn)象就不會(huì)出現(xiàn)。
采取的解決辦法是首先調(diào)整了進(jìn)排氣通路，再將進(jìn)料管加工成帶夾套的階梯型，夾套進(jìn)料端接入氮?dú)猓硪欢司鶆蜚@出6個(gè)排氣孔，形成對(duì)反彈物料的沖擊，消除或減少了粘料現(xiàn)象。
4 改進(jìn)進(jìn)出料口的連接方式
離心機(jī)是高速回轉(zhuǎn)設(shè)備，整機(jī)安裝采用的是減震固定，其進(jìn)出口的連接必須采用軟連接。
以往，錦州石化精細(xì)化工公司的磺酸鹽裝置在進(jìn)料口和排液口采用的是彈性軟管連接，此部分由于無動(dòng)力源，因此基本可行。在排渣出口采用不銹鋼雙法蘭膨脹節(jié)與下面螺旋輸送機(jī)的進(jìn)料方箱連接，由于下面是動(dòng)力設(shè)備，而膨脹節(jié)相對(duì)較硬，連接后上下全部運(yùn)行時(shí)，離心機(jī)、輸送機(jī)乃至整個(gè)裝置形成了振動(dòng)的共攜體，出現(xiàn)了振動(dòng)干涉，增加了設(shè)備的損壞頻次，加大了故障判斷和處理的難度。通過多方查找和分析對(duì)比，選用一種氟橡膠襯里軟體雙法蘭膨脹節(jié)。經(jīng)使用后，徹底切斷離心機(jī)與輸送機(jī)的振動(dòng)聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)了既密封又抗振、減振的良好效果。
5 保證平衡進(jìn)料
LW355×1160-NC型臥式螺旋沉降離心機(jī)的優(yōu)點(diǎn)之一是能夠連續(xù)工作，要使這一優(yōu)點(diǎn)得到較大發(fā)揮，就要保證進(jìn)料量定量并可調(diào)，以滿足設(shè)備處理量的需要，而錦州石化精細(xì)化工公司的磺酸鹽裝置采用的工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于存在缺陷，采用攪拌釜重力進(jìn)料，手動(dòng)閥門控制，物料的黏性及各種雜物的存在導(dǎo)致操作中不斷發(fā)生堵料現(xiàn)象，迫使離心機(jī)總是處于饑飽不均的狀態(tài)，既影響了分離質(zhì)量，也降低了生產(chǎn)效率，并導(dǎo)致設(shè)備故障頻發(fā)，一直難以解決。
根據(jù)該機(jī)的工作特點(diǎn)，采取的解決措施是選用單螺桿泵作為進(jìn)料泵，變頻控制，泵前加過濾器并安裝壓力傳感器，控制無料或斷料，開閥沖堵或報(bào)警。
6 制定維護(hù)措施
以上是對(duì)離心機(jī)在實(shí)際生產(chǎn)中出現(xiàn)的一些故障相應(yīng)進(jìn)行的系列改造。根據(jù)對(duì)上述故障的分析，對(duì)此臥式螺旋沉降離心機(jī)制定維護(hù)措施如下：
（1）每半年對(duì)設(shè)備檢查1次，一年進(jìn)行1次大修。
（2）潤滑：每天必須對(duì)兩端軸承加注3#鋰基脂50g左右，每周必須從差速器輸入軸中心注油孔注入3#鋰基脂500g左右，每半年清洗換油1次。
（3）制定臥式離心機(jī)巡檢表。
通過采用以上維護(hù)措施，該臥式螺旋沉降離心機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)至今未出現(xiàn)較大異常，保證了磺酸鹽裝置的正常生產(chǎn)。
