對(duì)加熱爐風(fēng)機(jī)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)

劉 彬，張 飛，申甲斌

（日照鋼鐵有限公司，山東 日照 276806）

日照鋼鐵H型鋼廠鋼坯加熱爐共有大型風(fēng)機(jī)3臺(tái)，分別是助燃風(fēng)機(jī)、煤氣排煙風(fēng)機(jī)、空氣排煙風(fēng)機(jī)。風(fēng)機(jī)最容易發(fā)生故障的部位是軸承和葉輪，以前工廠采用的是定期更換的檢修模式，此種檢修模式可能造成設(shè)備的過維修及欠維修問題。

為了達(dá)到零故障的管理目標(biāo)，工廠引用了SKF公司的IMS綜合維修技術(shù)，開展設(shè)備預(yù)測(cè)性維護(hù)管理制度，對(duì)設(shè)備進(jìn)行可靠性維護(hù)管理。由SKF專業(yè)工程師牽頭，成立了狀態(tài)監(jiān)測(cè)小組，對(duì)全廠重要設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)分析，特別是該風(fēng)機(jī)類關(guān)鍵性設(shè)備執(zhí)行了定期采集振動(dòng)數(shù)據(jù)分析策略，全程監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。

一、煤氣排煙機(jī)的管理與維修

煤氣排煙機(jī)自從2005年投入使用以來(lái)，一直未發(fā)生過故障，也沒有更換過軸承和葉輪，特別是軸承已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了正常更換周期，多次將更換軸承項(xiàng)目列入大修計(jì)劃中，但打開軸承座檢查軸承未發(fā)現(xiàn)有大的缺陷，故未予更換，但每次運(yùn)行時(shí)總擔(dān)心該風(fēng)機(jī)會(huì)出現(xiàn)故障。

2007年11月開始用SKF狀態(tài)監(jiān)測(cè)工具分析設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，通過對(duì)煤氣排煙機(jī)的振動(dòng)頻譜分析，發(fā)現(xiàn)煤氣排煙機(jī)軸承無(wú)明顯缺陷，運(yùn)行狀態(tài)良好，沒有更換軸承的必要。隨后每月都按時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，直到2012年10月，該煤氣排煙機(jī)的頻譜分析仍然顯示無(wú)明顯缺陷，振動(dòng)趨勢(shì)上雖有小波動(dòng)，但運(yùn)行狀態(tài)總體來(lái)說(shuō)依然相對(duì)穩(wěn)定。由此可見，設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)的實(shí)施避免了過度維修給生產(chǎn)造成的浪費(fèi)和損失。

二、空氣排煙機(jī)管理與維修

空氣排煙機(jī)經(jīng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)診斷其振動(dòng)值偏高，軸承存在損傷，建議更換軸承，于是在2011年3月3日計(jì)劃停機(jī)時(shí)間里更換了軸承。隨后20日采集振動(dòng)數(shù)據(jù)再次分析，發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)加速度包絡(luò)值大幅度下降(圖1)。但也同時(shí)發(fā)現(xiàn)在加速度包絡(luò)頻譜中出現(xiàn)了軸承外圈的缺陷頻率(圖2)。初步分析該情況可能因安裝不當(dāng)造成。繼續(xù)跟蹤觀察，4月17日采集振動(dòng)數(shù)據(jù)顯示，加速度包絡(luò)頻譜中軸承外圈缺陷頻率仍然存在，但振動(dòng)值較低，且振動(dòng)趨勢(shì)平穩(wěn)，這說(shuō)明該軸承損傷輕微，可以繼續(xù)使用，只需定期觀察，可安排在近期計(jì)劃停機(jī)時(shí)對(duì)軸承拆檢。

2011年4月25日計(jì)劃停機(jī)檢修時(shí)開蓋檢查，發(fā)現(xiàn)軸承潤(rùn)滑油很臟，軸承滾動(dòng)體及內(nèi)外圈表面有硬顆粒滑動(dòng)摩擦的痕跡。這可能是由于安裝軸承時(shí)進(jìn)入雜質(zhì)造成的。隨后清潔油箱更換潤(rùn)滑油，故障排除。此風(fēng)機(jī)一直使用到2012年3月，利用全廠設(shè)備大修停爐時(shí)間才更換了軸承。

三、助燃風(fēng)機(jī)的管理與維修

2011年2月助燃風(fēng)機(jī)振動(dòng)較大，經(jīng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)頻譜分析，該風(fēng)機(jī)振動(dòng)頻譜中1倍轉(zhuǎn)頻明顯，振動(dòng)值相對(duì)較高，但加速度包絡(luò)值不高，該風(fēng)機(jī)振動(dòng)可能與葉輪不平衡和聯(lián)軸器不對(duì)中有關(guān)。隨后在計(jì)劃停機(jī)定修時(shí)打開風(fēng)機(jī)檢查，發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)葉輪積灰較多。風(fēng)機(jī)軸承未有明顯剝落損傷點(diǎn)。于是對(duì)風(fēng)機(jī)葉輪灰塵進(jìn)行清理后聯(lián)軸器重新對(duì)中。再開機(jī)運(yùn)行后該風(fēng)機(jī)振動(dòng)值有所降低，但1倍轉(zhuǎn)頻的峰值仍繼續(xù)存在。

2011年4月振動(dòng)數(shù)據(jù)顯示，助燃風(fēng)機(jī)振動(dòng)值又開始上升，振動(dòng)速度頻譜中仍以1倍轉(zhuǎn)頻為主，同時(shí)驅(qū)動(dòng)側(cè)加速度包絡(luò)頻譜中出現(xiàn)了軸承缺陷頻率，初步分析該風(fēng)機(jī)軸承出現(xiàn)了輕微損傷，現(xiàn)場(chǎng)檢查又無(wú)松動(dòng)現(xiàn)象，推斷葉輪不平衡仍是造成該風(fēng)機(jī)振動(dòng)的主要原因。此時(shí)決定采購(gòu)葉輪備件。隨后一直對(duì)助燃風(fēng)機(jī)進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控跟蹤直至2012年3月，其振動(dòng)趨勢(shì)相對(duì)穩(wěn)定。

2012年3月全廠進(jìn)行設(shè)備大修，決定更換助燃風(fēng)機(jī)葉輪和軸承。隨后對(duì)維修后的助燃風(fēng)機(jī)采集振動(dòng)數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)其振動(dòng)值大幅下降，運(yùn)行狀態(tài)良好。

四、結(jié)語(yǔ)

從最早的2007年開始采集振動(dòng)數(shù)據(jù)，并利用振動(dòng)頻譜分析技術(shù)對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)控，風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)始終在掌控之中，沒有發(fā)生過一次非計(jì)劃停機(jī)事故。

狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)在加熱爐的應(yīng)用中發(fā)揮著舉足輕重的作用，能夠提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備問題并及時(shí)解決，避免了重大設(shè)備事故發(fā)生，實(shí)現(xiàn)了零故障管理目標(biāo)。對(duì)設(shè)備的狀態(tài)能夠清楚地掌控，實(shí)現(xiàn)了預(yù)防性維修，避免了不必要的浪費(fèi)，為工廠節(jié)約了很大的備件成本和維修費(fèi)用。