黃嘉彬

福建福清核電有限公司 福建福清 350318

1 羅茨風(fēng)機(jī)的概述

1.1 羅茨風(fēng)機(jī)的作用

核電廠羅茨風(fēng)機(jī)主要用于雙濾料過濾器的反洗以及廢水中和池的攪拌。在雙濾料過濾器反洗時，羅茨風(fēng)機(jī)進(jìn)行風(fēng)水合洗。當(dāng)廢水中和池達(dá)到指定水位后，啟動羅茨風(fēng)機(jī)，對池內(nèi)的廢水進(jìn)行充分的攪拌，控制中和池的PH值。

1.2 缺陷情況概述

福清核電羅茨風(fēng)機(jī)自投運(yùn)以來相繼出現(xiàn)過10次皮帶斷裂缺陷。8SDA羅茨風(fēng)機(jī)頻繁過熱斷裂，導(dǎo)致YA004房間發(fā)生火災(zāi)報警，極端條件下會導(dǎo)致除鹽水廠房制水受阻，影響全廠供水，威脅設(shè)備可靠性和機(jī)組安全生產(chǎn)。

2 羅茨風(fēng)機(jī)皮帶過熱原因綜述及分析

2.1 基礎(chǔ)剛度偏差

分析排查：風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)剛度偏差可能導(dǎo)致風(fēng)機(jī)運(yùn)行時振動過大，從而導(dǎo)致風(fēng)機(jī)傳動部件不穩(wěn)定，引起皮帶和皮帶輪接觸部位摩擦發(fā)熱，導(dǎo)致皮帶過熱斷裂。在風(fēng)機(jī)運(yùn)行時對風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)剛度進(jìn)行振動測量，但風(fēng)機(jī)振動數(shù)值合格，判斷此原因?qū)ζн^熱無貢獻(xiàn)。無啟停聯(lián)鎖邏輯，會造成風(fēng)機(jī)啟動時，如果閥門啟動時間過慢，則造成管路憋壓；同時，在風(fēng)機(jī)運(yùn)行的過程中如果閥門狀態(tài)出現(xiàn)變化—如2.3.1節(jié)所分析的情況，也會造成憋壓，分析此因素可能造成皮帶過熱斷裂。

圖1

2.2 運(yùn)行環(huán)境因素

2.2.1 風(fēng)機(jī)散熱不足

分析排查：BK5006型號羅茨風(fēng)機(jī)對運(yùn)行環(huán)境要求為溫度要≤40℃，在夏季高溫環(huán)境中風(fēng)機(jī)運(yùn)行可能導(dǎo)致運(yùn)行環(huán)境超出標(biāo)準(zhǔn)要求。經(jīng)查詢歷史工單，在冬季也會出現(xiàn)皮帶過熱斷裂現(xiàn)象，分析此原因造成的設(shè)備故障可能性較小。

2.2.2 水滴、油脂、灰塵等造成皮帶打滑

分析排查：附著在皮帶輪表面上的水滴和油脂會造成皮帶輪和皮帶之間傳動摩擦力減小，造成皮帶和皮帶輪運(yùn)行過程中打滑，導(dǎo)致皮帶摩擦發(fā)熱斷裂。因在羅茨風(fēng)機(jī)預(yù)維工作中并未明確對皮帶輪的檢查，且無運(yùn)行后復(fù)核校驗步驟，故此原因有可能造成皮帶頻繁斷裂。

2.3 系統(tǒng)狀態(tài)問題

2.3.1 系統(tǒng)狀態(tài)變化導(dǎo)致設(shè)備過載

分析排查：系統(tǒng)狀態(tài)變化同樣會造成管路憋壓導(dǎo)致皮帶斷裂。2018年12月14日，8SDA001CO羅茨風(fēng)機(jī)進(jìn)行解體后回裝，在啟機(jī)驗證的過程中，廢水中和池進(jìn)氣氣動閥8SDA720VA自動關(guān)閉，導(dǎo)致管路憋壓，風(fēng)機(jī)溫度和皮帶溫度瞬間升高，皮帶發(fā)出焦味，后停運(yùn)風(fēng)機(jī)，單獨啟動8SDA720VA閥門，發(fā)現(xiàn)閥門在啟動過程中有自動關(guān)閉的現(xiàn)象。初步分析此項原因極有可能造成風(fēng)機(jī)皮帶過熱斷裂，在運(yùn)行中一但閥門自動關(guān)閉，風(fēng)流無法排出，在風(fēng)機(jī)內(nèi)部循環(huán)摩擦做功，風(fēng)機(jī)溫度在短時便會升高，從而引起皮帶過熱斷裂。同時進(jìn)行風(fēng)機(jī)解體后發(fā)現(xiàn)內(nèi)部腔室有灼燒痕跡，故此項有很可能造成風(fēng)機(jī)皮帶斷裂[1]。

2.3.2 系統(tǒng)在線狀態(tài)錯誤

分析排查：運(yùn)行啟動風(fēng)機(jī)過程中，如風(fēng)機(jī)和風(fēng)機(jī)管路閥門的啟閉邏輯發(fā)生錯誤，很有可能造成風(fēng)機(jī)啟動后，出口閥門未打開的情況，造成管路壓力上升，造成憋壓現(xiàn)象。經(jīng)查，羅茨風(fēng)機(jī)與8SDA100VA有啟動聯(lián)鎖邏輯，與8SDA718VA/8SDA720VA無啟動聯(lián)鎖邏輯，如圖1所示。羅茨風(fēng)機(jī)與8SDA718VA/8SDA720VA

2.4 風(fēng)機(jī)皮帶輪尺寸配合問題

通過現(xiàn)場測量發(fā)現(xiàn)，風(fēng)機(jī)皮帶輪與電機(jī)皮帶輪的尺寸與標(biāo)準(zhǔn)有偏差，在與皮帶配合時凸出高度遠(yuǎn)超標(biāo)準(zhǔn)值，由于V型窄皮帶實際呈弓形，其導(dǎo)致皮帶與皮帶輪之間的接觸面積變小，從而導(dǎo)致皮帶傳動能力下降，運(yùn)行中造成皮帶與皮帶輪產(chǎn)生相對運(yùn)動（打滑），而摩擦使皮帶過熱引起過熱斷裂

3 根因定位

通過上述分析，羅茨風(fēng)機(jī)頻繁過熱斷裂的根因可定位為如下兩項：

（1）風(fēng)機(jī)皮帶輪尺寸與標(biāo)準(zhǔn)有偏差，初步分析為制造偏差，其導(dǎo)致皮帶和皮帶輪不匹配型，加劇了運(yùn)行過程中皮帶和皮帶輪的打滑頻度，是皮帶頻繁過熱斷裂的因素[2]。

（2）通過檢查發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)廢水中和池進(jìn)氣氣動閥在風(fēng)機(jī)運(yùn)行過程中存在自動關(guān)閉現(xiàn)象，導(dǎo)致管路憋壓，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)出風(fēng)不暢引起電機(jī)過載，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)皮帶輪和皮帶接觸位置打滑，摩擦生熱引起皮帶過熱斷裂。

4 處理措施及后續(xù)效果

通過定位根本原因，從源頭入手，首先對不合格的皮帶輪進(jìn)行了更換。同時，為解決風(fēng)機(jī)出口管路憋壓問題，對廢水中和池進(jìn)氣氣動閥進(jìn)行了解體檢修，發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部執(zhí)行機(jī)構(gòu)密封圈已損壞。通過維修后，氣動閥的開啟時間變?yōu)?s，較之前的20秒開啟時間有很大改善，同時未再發(fā)生氣動閥自動關(guān)閉現(xiàn)象。經(jīng)過處理后的羅茨風(fēng)機(jī)已穩(wěn)定運(yùn)行3個月，未再發(fā)生皮帶過熱斷裂現(xiàn)象[3]。

5 結(jié)語

針對羅茨風(fēng)機(jī)皮帶頻繁過熱斷裂的問題，結(jié)合現(xiàn)場實際工作進(jìn)行了理論分析，找出了導(dǎo)致缺陷產(chǎn)生的根本原因并進(jìn)行了處理，最終解決了皮帶頻繁過熱斷裂的問題，對企業(yè)安全穩(wěn)定生產(chǎn)有著重要貢獻(xiàn)。