呂曉明 周志杰 文金軒
(中國石化中原油田普光分公司天然氣凈化廠,四川達(dá)州 636156)
摘 要:對國內(nèi)首臺大型硫磺堆取料機(jī)底部旋轉(zhuǎn)軸承傳統(tǒng)的檢修方案進(jìn)行探索,提出了新的檢修方案:由原來的整體式軸承更換,改進(jìn)為軸承分解檢修,并對實(shí)施步驟進(jìn)行優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)了安全高效檢修。
關(guān)鍵詞:硫磺取料機(jī);軸承;檢維修
普光氣田是我國目前發(fā)現(xiàn)的規(guī)模Z大的海相整裝高含硫氣田,氣藏硫化氫含量高達(dá)15%。作為世界第二、亞洲Z大的天然氣凈化廠,普光天然氣凈化廠引進(jìn)國外先進(jìn)的脫硫、脫水、硫磺回收裝置,分離出高質(zhì)量的硫磺產(chǎn)品,銷往全國各地。其中,硫磺成型裝置采用濕法成型工藝,一套裝置每小時可生產(chǎn)固體硫磺90噸。2011年度普光氣體硫磺產(chǎn)量達(dá)到150萬噸,約占中國石化硫磺總產(chǎn)量的四分之三,占國內(nèi)硫磺產(chǎn)量的三分之一強(qiáng)。普光氣田業(yè)已成為全國Z大的硫磺生產(chǎn)基地。
普光氣田全面投產(chǎn)一年來,國外設(shè)備和國產(chǎn)設(shè)備逐漸露出一些問題,嚴(yán)重制約了生產(chǎn),為此,天然氣凈化廠不斷摸索設(shè)備“秉性”,并對其出現(xiàn)的問題,積極攻關(guān),并完成了先導(dǎo)性試驗(yàn)改造,提高了生產(chǎn)效率、消除了安全隱患,確保了裝置的平穩(wěn)運(yùn)行。
普光氣田凈化廠年儲存轉(zhuǎn)運(yùn)固體硫磺240萬噸,為滿足生產(chǎn)需要,共建造兩座大型圓形料倉,料倉直徑80米。儲運(yùn)系統(tǒng)圓形料倉大型堆取料機(jī)于2009年5月開始安裝,9月11日,進(jìn)入設(shè)備現(xiàn)場調(diào)試階段。采用的是就地PLC控制系統(tǒng),堆料機(jī)為懸臂式,可實(shí)現(xiàn)上下俯仰240度回轉(zhuǎn);取料機(jī)為刮板鏈條式,可以在倉內(nèi)實(shí)現(xiàn)360度回轉(zhuǎn)。堆取料機(jī)具有連續(xù)堆取散料能力,設(shè)備安全監(jiān)控水平和自動化控制水平均在國內(nèi)首屈一指。
1 設(shè)備簡介
CSR500/1000.80圓形料場堆取料機(jī)(簡稱堆取料機(jī)),是圓形料倉的關(guān)鍵裝卸設(shè)備,硫磺成型裝置生產(chǎn)的成品硫磺經(jīng)皮帶輸送至料倉堆取料機(jī)堆料臂皮帶后下落至料倉內(nèi)儲存,在裝車過程中由固定在料倉中心的門架式取料進(jìn)行取料,鏈條刮板的旋轉(zhuǎn)、取料門架的行走和取料臂的俯仰配合完成。
設(shè)備由懸臂堆料機(jī)、中心立柱、門架、行走機(jī)構(gòu)、刮板機(jī)俯仰裝置、刮板取料機(jī)、附屬結(jié)構(gòu)、電氣司機(jī)室、電氣系統(tǒng)等組成。中心立柱上部為懸臂堆料機(jī)的回轉(zhuǎn)部,懸臂堆料機(jī)回轉(zhuǎn)部下方為由回轉(zhuǎn)軸承及回轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置組成的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),回轉(zhuǎn)部中間的中心線上為懸臂堆料機(jī)的變幅鉸點(diǎn),上部通過回轉(zhuǎn)軸承與棧橋皮帶機(jī)架相連。中心立柱的中部為圓錐,中心立柱的下部為回轉(zhuǎn)平臺,回轉(zhuǎn)平臺與取料回轉(zhuǎn)門架鉸接,是取料設(shè)備的回轉(zhuǎn)中心和支點(diǎn),中心立柱的底部為支撐套設(shè)備的3個支腿和下部中心漏斗。
2 故障概述
普光氣田凈化廠1號硫磺料倉堆取料機(jī)已運(yùn)行10個月,累計(jì)堆取硫磺30余萬噸,2011年5月取料機(jī)在使用中出現(xiàn)異常,組織相關(guān)人員進(jìn)行現(xiàn)場問題的查找,經(jīng)過現(xiàn)場維修并采取相應(yīng)的預(yù)防措施,目前堆取料機(jī)設(shè)備運(yùn)行正常。
2.1 初期故障
取料門架在鋼軌上行走過程中,中心立柱旋轉(zhuǎn)軸承產(chǎn)生間歇性短暫異常聲響。
2.2 后期故障
在初期故障發(fā)生2天后,取料門架行走電機(jī)帶動的行走滾輪在料倉擋墻圓形鋼軌上打滑跳動,取料回轉(zhuǎn)門架大幅度擺動,并產(chǎn)生巨大聲響,取料回轉(zhuǎn)門架無法繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。
3 故障原因
3.1 硫磺粉塵進(jìn)入旋轉(zhuǎn)軸承
堆取料機(jī)頂部堆料下料口被硫磺磨穿,部分硫磺從落料斗破損處外溢,成品硫磺沿中心立柱及格柵平臺下落,底部旋轉(zhuǎn)軸承與中心立柱的間隙裙板密閉不嚴(yán),顆粒硫磺進(jìn)入軸承軌道內(nèi),造成軌道內(nèi)滾柱表面磨損嚴(yán)重,硫磺粉泥在軌道與潤滑油結(jié)合黏住滾柱,滾柱無法靈活旋轉(zhuǎn),大機(jī)底部旋轉(zhuǎn)軸承旋轉(zhuǎn)阻力加大,Z終旋轉(zhuǎn)軸承無法旋轉(zhuǎn)。
3.2 潤滑不暢
回轉(zhuǎn)軸承周圍布置8個潤滑油嘴,由一臺由DRB-P型電動干油潤滑泵裝置向其提供潤滑油脂,細(xì)粉硫磺在軸承軌道堵塞潤滑油嘴,導(dǎo)致潤滑能力降低,軸承軌道內(nèi)的潤滑脂變質(zhì)并與硫磺粉塵粘附結(jié)塊,因回轉(zhuǎn)軸承采用無保持架滾柱交叉滑動方式,軌道內(nèi)的滾柱無法順暢滑動。取料門架在行走過程中,部分顆粒硫磺及細(xì)粉硫磺從軸承間隙內(nèi)擠壓出來。
4 維修方案
4.1 大軸承一般分解方案
國內(nèi)生產(chǎn)的大型軸承受工藝和技術(shù)限制,無法生產(chǎn)對接式軸承,均為整體式軸承,進(jìn)行軸承的更換,需將堆取料機(jī)上部皮帶堆料機(jī)、電纜拖令、現(xiàn)場控制室,取料機(jī)門架等重型鋼結(jié)構(gòu)全部拆除,在完成軸承的檢修更換后,進(jìn)行原設(shè)備安裝、電纜敷設(shè)和電氣儀表調(diào)試等工作,需2臺70噸吊車配合,整個檢修周期至少一個月。
4.2 新工藝分解
如果把軸承上部的重量全部頂起,能夠在外力大幅度降低的情況下將軸承進(jìn)行旋轉(zhuǎn),利用軸承上的檢修孔,可以將軸承內(nèi)的滾柱取出更換并軌道的清理,大大縮短檢修周期和量,但現(xiàn)場碰到的Z大難題是如何保證取料機(jī)整體的平穩(wěn)上移,通過放松刮板懸掛鋼絲繩將刮板放在傾斜的硫磺上,降低整個門架的重量,根據(jù)現(xiàn)場門架的特點(diǎn),優(yōu)選7個支持點(diǎn),其中門架旋轉(zhuǎn)軸承底部360度均有分布三個點(diǎn),此點(diǎn)承受需提升重量的70%,在門架中部優(yōu)先2個點(diǎn),防止門架突然的傾斜和倒塌,在門架行走機(jī)構(gòu)處安裝兩個支持點(diǎn),用于降低原門架行走機(jī)構(gòu)支撐點(diǎn)的受力。
對取料機(jī)的頂點(diǎn)選擇后,進(jìn)行預(yù)制件的加工,現(xiàn)場選用100噸的螺旋千斤頂5個,50噸螺旋千斤頂2個,所有的千斤頂均為配合操作,為避免在升降過程中高度不一致,影響檢修工作,在旋轉(zhuǎn)軸承處中心立柱處預(yù)制3個滑動限位塊,采用20mm厚的鋼板,增加限位板的目的既可以避免抬升作業(yè)不協(xié)調(diào)導(dǎo)致的取料機(jī)發(fā)生輕微偏移,即使在取料機(jī)發(fā)生較大偏移時能夠起到一定的保護(hù)作用。
在拆完旋轉(zhuǎn)軸承與取料機(jī)的固定螺栓后,將給料機(jī)整體向上提升10厘米,給予檢修所需較大的空間,對軸承滾柱進(jìn)行煤油浸泡和軸承敲擊,通過手動葫蘆的牽引,將軸承進(jìn)行旋轉(zhuǎn),利用軸承上的檢修孔將軌道內(nèi)的滾柱全面全部,取出后發(fā)現(xiàn),所有滾柱表面已全部磨損,已無法使用,同時發(fā)現(xiàn)軸承內(nèi)圈與中心立柱的固定螺栓已全部生銹,絕大部分螺帽在硫磺與中心立柱旋轉(zhuǎn)過程中磨損嚴(yán)重,若不及時處理,可能導(dǎo)致螺栓松脫斷裂造成取料機(jī)的坍塌,這是在檢修初期未考慮到的。
5 結(jié)論
(1)設(shè)計(jì)問題原密封裙板搭在可旋轉(zhuǎn)的取料回轉(zhuǎn)平臺上未進(jìn)行牢固固定,而在正常硫磺堆料過程中產(chǎn)生大量的細(xì)粉硫磺落在回轉(zhuǎn)平臺上,沿中心立柱與旋轉(zhuǎn)平臺的間隙進(jìn)入回轉(zhuǎn)軸承內(nèi)。
?。?)維護(hù)保養(yǎng)問題,技術(shù)人員及維保人員在硫磺進(jìn)入旋轉(zhuǎn)軸承初期未采取有效措施,避免或減少細(xì)粉硫磺落入量,導(dǎo)致設(shè)備部件腐蝕嚴(yán)重、軸承滾柱滑動不順暢。
(3)中心立柱與回轉(zhuǎn)平臺間隙內(nèi)添注大量鋰基脂,并定期補(bǔ)充,加強(qiáng)軸承潤滑,隔絕細(xì)粉硫磺。
?。?)更換堆料皮帶落料斗為不銹鋼材質(zhì),避免物料沖刷和腐蝕造成料斗漏料。堆取料機(jī)中心立柱內(nèi)壁防腐刷漆,并封堵外漏口。
?。?)通過旋轉(zhuǎn)軸承檢修新工藝的現(xiàn)場應(yīng)用,將檢修周期由原來的1個月縮短為6天。其中預(yù)制材料2天,整體抬升1天,滾柱的更換和軌道的清洗1天,更換固定螺栓1天,回裝及試運(yùn)行1天。該方法費(fèi)用低、工期短、安全程度高,具有較強(qiáng)的實(shí)用性,對于硫磺生產(chǎn)儲運(yùn)和大軸承檢維修具有一定的借鑒意義。
來源:《中國化工貿(mào)易》2012年第5期