DHSL-400LM-06A型反應(yīng)攪拌器轉(zhuǎn)子浮動(dòng)端改造

肖光宇，馬進(jìn)，文全國，程君

（獨(dú)山子石化公司設(shè)備檢修公司乙烯鉗工車間，新疆 獨(dú)山子 833699）

某石化廠目前有DHSL-400LM-06A型反應(yīng)攪拌器3臺(tái)，其作為聚丙烯裝置的主要設(shè)備，能否正常運(yùn)行將直接影響到整個(gè)裝置的開停，在2011～2015年，其運(yùn)行過程中30多次發(fā)生轉(zhuǎn)子浮動(dòng)端軸承損壞、骨架密封泄漏等問題，運(yùn)行周期僅為85天，造成大量物料損失。同時(shí)，對(duì)設(shè)備的檢修是在直徑為3m的半球內(nèi)進(jìn)行，檢修人員需要通過人孔進(jìn)入充滿粉料的有限空間進(jìn)行作業(yè)，拆卸軸承時(shí)還需動(dòng)火，存在高等級(jí)的安全風(fēng)險(xiǎn)和危害。

1 設(shè)備概況

DHSL-400LM-06A型反應(yīng)攪拌器攪拌器轉(zhuǎn)子長13m，直徑達(dá)到2.7m，重16T，由三部分組成：驅(qū)動(dòng)側(cè)短軸，非驅(qū)動(dòng)側(cè)短軸和帶攪拌葉工作部分，如圖1所示。浮動(dòng)端由軸封、軸承箱和封頭組成，軸封在浮動(dòng)端中起到密封反應(yīng)器短軸，防止反應(yīng)器內(nèi)部物料泄漏到封頭處，其密封包括兩道軸封和一個(gè)中間軸封環(huán)，軸封采用骨架密封結(jié)構(gòu)。

圖1 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)

2 故障表現(xiàn)

通過檢修檢查發(fā)現(xiàn)以下故障表現(xiàn)：軸封配合處軸徑出現(xiàn)軸徑磨損、軸承箱填料配合處出現(xiàn)軸徑磨損、軸承箱進(jìn)入大量粉料、軸封損壞、骨架密封損壞等，如圖2所示。

圖2 故障表現(xiàn)

3 原因分析

軸封采用的是材質(zhì)較硬變形量小骨架密封而且不易于安裝，鋼骨架與軸長時(shí)間接觸運(yùn)行造成浮動(dòng)端軸的軸封配合處的磨損，由于軸徑磨損和骨架密封損壞造成反應(yīng)器腔體和軸承支撐腔體

密封不嚴(yán)，反應(yīng)器內(nèi)粉料在丙烯氣的壓力下進(jìn)入到浮動(dòng)端腔體。軸承箱密封填料與軸徑之間夾雜粉料，造成填料處軸徑磨損，軸承箱密封損壞，粉料進(jìn)入軸承箱。大量的粉料進(jìn)入軸承箱，出現(xiàn)軸承潤滑不足、滾珠磨損嚴(yán)重，長時(shí)間運(yùn)行軸承出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p壞，如圖3所示。

檢修人員通過測(cè)量其軸封配合處尺寸為φ301.06～φ303.48mm，對(duì)應(yīng)配合處軸徑為φ304.75～φ304.80mm，軸承箱填料配合處尺寸為φ257.32～φ259.05mm，對(duì)應(yīng)的配合處軸徑尺寸為φ259.9～φ260.0mm，兩處的配合尺寸均不符合公差配合要求，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出配合間隙0.30～0.50mm要求，其間隙達(dá)到1.0～2.0mm間隙，在丙烯氣壓力的作用下細(xì)小的粉料很容易進(jìn)入浮動(dòng)端腔體和軸承箱內(nèi)。

圖3

4 技術(shù)改造

4.1 軸封改造

2015年4月，針對(duì)原有骨架密封材質(zhì)硬變形量小及軸徑磨損情況，采用改進(jìn)加強(qiáng)型唇形密封，如圖4所示，表1為兩者技術(shù)參數(shù)對(duì)比表。

表1 新舊軸封對(duì)比

圖4 改進(jìn)后的唇形密封

4.2 浮動(dòng)端轉(zhuǎn)子處理

首先，利用車床檢查轉(zhuǎn)子各部位的磨損量，將每個(gè)磨損的部位及磨損量做了標(biāo)記及記錄。用鎳基焊粉打底堆焊修復(fù)位置至φ305.0mmm及φ260.8mmm，修復(fù)部位如圖5所示。

圖5 修復(fù)部位

其次，待加工找正后修車堆焊位置減少1.5mm，用鐵基358焊粉在鍛焊上激光焊進(jìn)行堆焊修復(fù)兩遍，堆焊后的高度不低于mm及mm，堆焊后再次找正對(duì)修車修復(fù)位置至局部硬化使軸徑達(dá)到軸封配合處為0.05mm、填料配合處±0.05mm，對(duì)修復(fù)位置覆蓋一層厚標(biāo)準(zhǔn)要求的0.25mm碳化鎢硬化合金。

最后，對(duì)碳化鎢硬化合金覆蓋層進(jìn)行加工達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的尺寸，并對(duì)硬化位置拋光，達(dá)到光潔度Ra3.2以上，通過毫克能設(shè)備對(duì)修車部位進(jìn)行表面拋光，使光潔度達(dá)到Ra0.8～Ra3.2，并保證碳化鎢涂層厚度為0.1～0.18mm之間，最后檢驗(yàn)尺寸、硬度和光潔度，修復(fù)結(jié)果如表2所示。

表2 修復(fù)后浮動(dòng)端軸徑數(shù)據(jù)

5 結(jié)語

通過技術(shù)改造，骨架密封結(jié)構(gòu)和變密封間隙由過大間隙配合到過盈配合，達(dá)到密封浮動(dòng)端腔體和工藝腔體、避免軸徑磨損的目的，減少檢修次數(shù)，降低安全風(fēng)險(xiǎn)及危害。自2015年4月，DHSL-400LM-06A型反應(yīng)攪拌器攪拌器轉(zhuǎn)子浮動(dòng)端技術(shù)改造完畢后，該組設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，沒有出現(xiàn)軸封泄漏現(xiàn)象，軸承溫度一直穩(wěn)定在50℃左右，連續(xù)運(yùn)行已達(dá)到了1年多，降低了配件損失和檢修費(fèi)用，達(dá)到400萬的直接經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，該設(shè)備的成功改造也為其他類似裝置的同類設(shè)備問題處理提供借鑒。