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《9、D1200風(fēng)機葉輪損壞原因分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、論文9：D1200風(fēng)機葉輪損壞原因分析摘要：萍鄉(xiāng)動力廠的302#高爐D1200鼓風(fēng)機在運行中突然出現(xiàn)故障。本文根據(jù)事故發(fā)生后轉(zhuǎn)子上的一、二、三級葉輪葉片斷口進行了分析，認(rèn)為是葉輪摩擦損傷使應(yīng)力集中，造成葉片受力區(qū)突然斷裂的原因，并由此提出了相應(yīng)的防范措施。關(guān)鍵詞：鼓風(fēng)機損壞經(jīng)過葉輪磨損交變應(yīng)力防范措施一、前言萍鄉(xiāng)動力廠2#D1200離心式鼓風(fēng)機，于1998年投產(chǎn)，為萍鋼302#高爐供風(fēng)。該機組在2003年5月因新增AV45-12軸流風(fēng)機后，公司兩座高爐（302#高爐、303#高爐）由三臺風(fēng)機（D1200離心式鼓風(fēng)機、D1650離心式鼓風(fēng)機、
2、AV45-12軸流風(fēng)機）供風(fēng)，三臺風(fēng)機為兩開一備，后因高爐工藝要求，僅用于302#高爐備用風(fēng)機。該風(fēng)機主要性能參數(shù)如下：型號：D1200－3.0/0.98-1 進口流量：1200m3/min 進口壓力：0.096MPa(絕)出口壓力：0.294MPa(絕)進口溫度：20℃ 相對濕度：85%進口介質(zhì)密度：1.1338Kg/m3電動功率：4000KW主軸轉(zhuǎn)速：5043r/min為節(jié)能降耗，2#高爐2010年6月由D1650風(fēng)機供風(fēng)改為D1200風(fēng)機供風(fēng)，該風(fēng)機投入運行以來各參數(shù)均在正常范圍內(nèi)，其運行最高負荷達到425A，風(fēng)機軸瓦溫度在65
3、℃以下，風(fēng)機軸瓦振動在0.25cm/s以下，風(fēng)機軸位移在0.08mm，運行情況良好。如下表一為其事故發(fā)生前設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)控數(shù)據(jù)，此表中11月23日-11月24日為2#高爐計劃檢修；表二為其事故發(fā)生前軸承振動檢測數(shù)據(jù)。（表一）（表二）二、經(jīng)過及損壞情況2010年12月7日6:53時鼓風(fēng)機房接2#高爐值班室減風(fēng)操作通知，7:01時當(dāng)班人員將風(fēng)壓減至0.14MPa后，高爐坐料要求繼續(xù)減風(fēng)，于7:08:22減至0.068MPa，風(fēng)量為1.84m3/min(即為零)，7:09:22風(fēng)壓減至0.06MPa，電流顯示為230A，此時，風(fēng)機潤滑油壓0.19
4、MPa，軸瓦溫度最高57℃（均正常）,7:09:36風(fēng)機軸瓦溫度高報警，7:09:37風(fēng)機推力軸瓦溫度高報警（直線上升至228℃后信號消失），此時，風(fēng)機轉(zhuǎn)子軸位移0.07mm,7:09:40軸位移開始增大，至7:10:37軸位移增大至-0.5mm報警，7:11:20風(fēng)機發(fā)出很大的異常振響，后經(jīng)一操作員工到現(xiàn)場進一步確認(rèn)，發(fā)現(xiàn)風(fēng)機前端冒白煙并噴出白色粉末，當(dāng)時馬上跑回值班室告知相關(guān)人員進行了緊急停機。停機后，經(jīng)維修人員對風(fēng)機本體進行揭蓋檢查，發(fā)現(xiàn)風(fēng)機一、二、三級葉輪中的葉片均出現(xiàn)嚴(yán)重斷裂與撕裂，風(fēng)機兩端氣封、油封、級間與背板氣封、前后支撐瓦、
5、推力瓦、前后軸承壓蓋、軸位移檢測探頭等出現(xiàn)嚴(yán)重損壞，就連隔板中的導(dǎo)流頂部也出現(xiàn)部分打斷，下機殼也出現(xiàn)不少打擊痕跡，下機殼、隔板中的導(dǎo)流片中有少許被打壞的小葉片殘留物，尤其是出風(fēng)管出口彎頭處，逆止閥等處有大量的被打壞的小葉片殘留物，機殼內(nèi)部及轉(zhuǎn)子外表均是氣封磨損后細少白色殘留物。從損壞程度來定性，是一起典型葉輪嚴(yán)重損壞的惡性事故。三、原因分析1、排除風(fēng)機進入喘振工況喘振是透平式風(fēng)機的一種固有特性。一般當(dāng)風(fēng)機流量減小，氣流的流動情況開始惡化，風(fēng)機性能發(fā)生變化。流量減小到一定值時，會產(chǎn)生嚴(yán)重的邊界分離和旋轉(zhuǎn)失速，進入不穩(wěn)定工況。如進一步減少流量，
6、將會產(chǎn)生劇烈的氣流脈動和周期性振蕩，機器性能大大惡化，且電流、風(fēng)量、風(fēng)壓大幅度波動，機組產(chǎn)生強烈振動，并發(fā)出“呼哧、呼哧”的聲音。事后從電腦保存的記錄情況如下圖所示，操作工在風(fēng)量為1.84m3/min(即為零)后，風(fēng)壓仍在緩慢下降直至0.02MPa，沒有出現(xiàn)波動現(xiàn)象，風(fēng)量也沒有出現(xiàn)跳躍，一直在1.84m3/min，即可以排除風(fēng)機出現(xiàn)故障前期未出現(xiàn)喘振工況，導(dǎo)致葉輪損壞的內(nèi)在固有氣流不穩(wěn)因素產(chǎn)生的強加擾動力可以排除。機組出現(xiàn)惡劣工況，員工排除不及時的條件不存在。2、斷口宏觀鑒別該機組轉(zhuǎn)子是由三級葉輪組成，即如下圖二所示。下圖是損壞葉輪的照片，
7、葉輪與軸上均有明白色沉積物。該機組的葉輪中的葉片均為后彎型葉片，每級葉輪中的葉片均是焊接后打磨成型的，流道比較光滑。從圖三至圖七中一、二、三級葉輪損壞斷口情況來看，一級葉輪靠進氣端每片葉片前端全部剃光頭，斷口大多數(shù)顯倒“V”形，且斷裂處均位于進氣側(cè)180至250毫米左右部位，斷口處沒有明顯的卷曲，有一定角度的坡口，說明不是受外來物致使葉輪損壞，是由于葉片兩側(cè)受沖刷減薄或一定穿孔后，處在一個單臂梁受力狀態(tài)，當(dāng)磨損到了一定時限，一塊或多塊斷裂后，整個輪組動平衡破壞以及一級各單個葉片氣流受力發(fā)生變化，導(dǎo)致整個一級進氣側(cè)葉片全部折斷。二、三級葉片損
8、壞斷裂形狀有明顯的卷曲現(xiàn)象或切口，說明有明顯外來力所致，當(dāng)然，二、三級進氣側(cè)200至250毫米左右部位均全部打壞，也說明二、三級葉片有明顯磨損缺陷，葉片與側(cè)板與蓋板焊接聯(lián)合處，均
