呂曉明 周誌傑 文金軒
(中國石化中原油田普光分公司天然氣淨化(huà)廠,四川達州 636156)
摘 要:對國內首台(tái)大型硫磺堆取料機底部旋轉軸承傳統的檢修方(fāng)案(àn)進行探索(suǒ),提出了新的(de)檢修方案:由原來的整體式軸承(chéng)更換,改進為軸(zhóu)承分解檢修,並對實施步驟進行優化,實現了安全高效檢(jiǎn)修(xiū)。
關鍵詞:硫磺(huáng)取料機;軸承;檢維修
普光氣田是我國目前發現的(de)規模Z大的海相整裝高含硫(liú)氣田,氣藏硫化氫含(hán)量高達15%。作為世界第二、亞洲Z大的天(tiān)然(rán)氣淨化廠,普光天然氣淨(jìng)化廠引進(jìn)國外先進的脫硫、脫水、硫磺回收(shōu)裝置,分離出高質量的硫磺(huáng)產品,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固體硫磺90噸。2011年度普光氣體硫磺(huáng)產量達到150萬噸,約占中國石化硫磺總產量的四(sì)分之(zhī)三,占國內硫磺產量的三分之一(yī)強。普光氣田業已成為全國Z大的硫磺生產基地。
普光氣田全麵投產(chǎn)一(yī)年來,國外設備(bèi)和國產設備逐漸露出一些問題,嚴重製約了生產,為此,天然氣淨化(huà)廠不斷摸索設備“秉性”,並對其出現的(de)問題,積極攻關,並完成了先導性試驗改造,提高了生產效率、消除了(le)安全隱患,確保了裝(zhuāng)置的平(píng)穩運行。
普光氣田淨化(huà)廠(chǎng)年儲存轉運固(gù)體硫磺240萬噸,為滿足生產需要,共建造兩座大型圓形料倉,料倉直徑(jìng)80米。儲運係統圓(yuán)形料倉大型堆取料機於2009年5月開始安裝,9月11日,進入設備(bèi)現場調試階段。采用的(de)是就地PLC控(kòng)製係統(tǒng),堆料機為懸臂式,可(kě)實現上下俯仰240度(dù)回轉;取料機為刮板(bǎn)鏈條式,可以在(zài)倉(cāng)內實現360度回轉。堆取料機具(jù)有連續堆取散料能力,設備安全監控水平和自動(dòng)化控製水平(píng)均在(zài)國內首屈一指。
1 設備簡介
CSR500/1000.80圓形料場堆(duī)取料機(簡稱堆取料機),是圓形料倉的關(guān)鍵裝卸設備,硫(liú)磺成型裝置生產的成品硫磺(huáng)經皮帶輸送至料倉堆取料機堆料臂皮帶後下落至料倉內儲存,在裝車過程中由固定在料倉中心(xīn)的門架式取料進行取料,鏈條刮板(bǎn)的旋轉、取料門架的行走和取料臂的俯仰配合完成。
設備由懸臂(bì)堆料機、中(zhōng)心立柱、門架(jià)、行走機構、刮(guā)板機俯仰裝置(zhì)、刮板取料機、附屬結構、電氣司機室、電氣係統等組成。中心立柱上部(bù)為懸臂堆料機的回轉部,懸臂堆(duī)料機回轉(zhuǎn)部下(xià)方為由回轉軸承及回轉驅動裝置組成的(de)回轉機構,回轉部中間的中心線上為(wéi)懸臂堆料機的變幅鉸點,上部通過回轉軸承與棧橋皮帶機架相連。中心立柱的中部為圓錐,中(zhōng)心立柱(zhù)的下部(bù)為回轉平台,回轉平台與取料(liào)回轉門架鉸接,是取料設備的回轉中(zhōng)心和支點,中心立柱的底部為支撐套設備的3個支腿和下部中心漏(lòu)鬥(dòu)。
2 故障概述
普光氣田(tián)淨化(huà)廠1號硫磺料倉堆取料機已運行10個月,累計堆取硫磺30餘萬噸,2011年5月取料機在使用中出現異常,組織相關人員進行現場問題的(de)查找,經過現場(chǎng)維修並(bìng)采取相應的預防措施,目前堆(duī)取(qǔ)料機設備運行正常。
2.1 初期故障
取料門架在鋼軌上行走過程(chéng)中(zhōng),中(zhōng)心立柱旋轉軸(zhóu)承產生間歇性短暫異常聲響。
2.2 後期(qī)故障
在初期故障發生2天後,取料門架行走電(diàn)機帶動的行走滾輪在料倉擋(dǎng)牆圓形鋼軌上打滑(huá)跳動,取料回轉門架大幅度擺動,並產生巨大聲(shēng)響,取料回轉門架無法繼續旋轉。
3 故障原因
3.1 硫磺粉塵進(jìn)入旋轉軸(zhóu)承
堆取料(liào)機頂部(bù)堆料下料(liào)口被硫(liú)磺磨穿,部分硫磺(huáng)從落料鬥破損處外溢,成品硫磺沿中心立柱及格柵平台(tái)下落,底部旋轉軸承與中心立柱的間隙裙板密閉不嚴,顆粒硫磺進入(rù)軸承軌(guǐ)道內,造成軌道內(nèi)滾柱表(biǎo)麵磨損嚴(yán)重,硫磺粉(fěn)泥在軌道與潤滑油結合黏住(zhù)滾柱,滾柱無法靈活(huó)旋轉,大機底部旋轉軸承旋轉阻力加大,Z終旋轉軸承無法旋(xuán)轉。
3.2 潤滑(huá)不(bú)暢(chàng)
回轉軸承周圍布置8個潤滑油嘴,由一台由(yóu)DRB-P型電(diàn)動幹油潤滑泵裝(zhuāng)置向其提供潤滑油脂,細粉硫磺在軸承軌道堵塞潤滑油嘴,導致潤滑能(néng)力降低,軸(zhóu)承(chéng)軌(guǐ)道(dào)內的潤滑脂(zhī)變質並與硫磺粉塵(chén)粘附結(jié)塊,因回轉軸(zhóu)承采用(yòng)無保(bǎo)持架滾柱交叉(chā)滑動方式,軌道內(nèi)的滾柱無法順暢滑(huá)動。取料門架在行走過(guò)程中,部分顆粒硫磺及(jí)細粉硫磺從軸承間(jiān)隙內擠壓出來(lái)。
4 維修方案
4.1 大軸承一般分解方案
國內生產的大型軸承受工藝和技術限(xiàn)製,無法生產對接式軸(zhóu)承,均(jun1)為整體(tǐ)式(shì)軸(zhóu)承,進行軸承的更換,需將堆取料機上部皮(pí)帶堆料機、電纜拖令、現場控製室,取料機門架等重型鋼結構全部拆除(chú),在完成軸承的檢修更換(huàn)後,進(jìn)行(háng)原設備(bèi)安裝、電纜敷設(shè)和電氣儀表調試等工作,需2台70噸(dūn)吊車配合,整個檢修周期(qī)至少一個月。
4.2 新工藝分(fèn)解
如果把軸承上部(bù)的(de)重量全部頂起,能(néng)夠在外力大幅度(dù)降低的(de)情況下(xià)將軸承進行旋轉,利用軸(zhóu)承(chéng)上的(de)檢修孔,可以將軸(zhóu)承內的滾柱取出更換並軌道的清理(lǐ),大(dà)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整體的平穩上移,通過放鬆刮板懸掛鋼絲繩將刮板(bǎn)放(fàng)在傾斜(xié)的硫磺上,降低整個(gè)門架的重量,根據現場門架的特點,優選(xuǎn)7個支持點,其(qí)中門架旋轉軸承底部360度均有分布三個點,此點承受需提升重量的70%,在門架中部優(yōu)先(xiān)2個點,防(fáng)止門架突然的傾斜和倒(dǎo)塌(tā),在門架行走機構處安裝兩個支持點,用於降(jiàng)低原門架行走機(jī)構支撐點的受力。
對取料機的頂點(diǎn)選擇後,進行預製件的加工,現場(chǎng)選用100噸的螺旋千斤頂5個,50噸螺旋(xuán)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(chéng)中高度不一致,影響檢修工作,在旋轉軸承處中心立柱處預製3個滑動限位塊,采用20mm厚的(de)鋼板,增加限(xiàn)位板的目的既可以避免抬升作業不協調導致的取料機發生輕微偏移,即使在取(qǔ)料機(jī)發生較大偏移時(shí)能夠起到一定的保護作用。
在(zài)拆完旋轉軸承與取料機(jī)的固定螺栓後,將給料機整體向上提升10厘米,給予檢(jiǎn)修所需較大的空間,對軸(zhóu)承滾(gǔn)柱進行煤油(yóu)浸泡和軸承敲擊,通過手動葫蘆的牽引,將軸承進行旋轉,利用軸承上的檢修孔將軌道內的滾柱全麵(miàn)全部,取出後發現,所有滾柱表麵已全部磨損,已無法使(shǐ)用,同時發現軸承內圈與(yǔ)中(zhōng)心立柱的固定螺栓已全部生鏽,絕大部分螺帽在(zài)硫(liú)磺與中心立柱旋轉過程中磨損嚴重,若(ruò)不及時處理,可能導致螺栓鬆脫斷裂造成取料機(jī)的坍(tān)塌,這是在檢修初期未(wèi)考慮到的。
5 結論
(1)設計(jì)問題原密封裙板(bǎn)搭(dā)在可(kě)旋轉(zhuǎn)的取料(liào)回轉平(píng)台上未進行牢固固定,而(ér)在正常硫(liú)磺堆料過程中產生大量的細粉硫磺落在回轉平台上,沿中心立柱與旋轉(zhuǎn)平台(tái)的間隙進入回(huí)轉軸承內。
(2)維護保養問(wèn)題,技術人員及維保人員(yuán)在硫磺進(jìn)入(rù)旋轉軸承初期未采(cǎi)取有效措(cuò)施(shī),避免或減少細粉硫磺落入(rù)量,導致設備(bèi)部件(jiàn)腐蝕嚴重、軸承滾柱滑動(dòng)不順暢。
(3)中心立柱與回轉平台間隙內添注大量鋰基脂,並定期補充,加強軸承潤滑,隔絕細粉硫(liú)磺。
(4)更換堆料皮帶落(luò)料鬥為不鏽(xiù)鋼(gāng)材質,避免物料衝刷(shuā)和腐蝕造成料鬥漏料。堆取料機中心立柱內壁防(fáng)腐刷漆,並封(fēng)堵外(wài)漏口。
(5)通過旋轉軸承檢修新工藝的現(xiàn)場應用(yòng),將檢修周期由原來的1個(gè)月縮短為6天。其中預(yù)製材料2天(tiān),整體抬升1天,滾柱的更換和(hé)軌道的清洗1天,更(gèng)換固定螺栓1天,回裝及試運行1天。該方法費用低、工期短、安全程度高,具有較(jiào)強的實用性,對於硫磺生產儲運和大軸承檢維(wéi)修具有一(yī)定的借鑒意義。
來源(yuán):《中國化工(gōng)貿易(yì)》2012年第5期