干熄焦旋轉(zhuǎn)密封閥故障分析
2020-02-02 一、事件經(jīng)過
2012年11月26日21:20分一步排出旋轉(zhuǎn)密封閥報“智能馬達(dá)故障”,當(dāng)時料位112噸,干熄焦巡檢到現(xiàn)場后手動轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)閥,但是轉(zhuǎn)不動,立即組織運(yùn)維人員檢查溜槽,未見異物,之后組織人員開人孔檢查,打開人孔后未見異物,有較多焦炭,準(zhǔn)備掏炭。由于干熄爐還能繼續(xù)裝焦,停排出后裝6爐紅焦,22點(diǎn)停止裝焦,料位363噸。
排出經(jīng)過降溫,22:30左右開始掏炭,27日02:30左右掏完炭,但未見異物,期間多次現(xiàn)場手動盤車,還是轉(zhuǎn)不動,組織維修人員用千斤頂頂旋轉(zhuǎn)閥的葉片,但難度較大,04:30頂出兩格葉片空間,觀察下部三塊葉片處未見明顯異物,上部兩塊也未見明顯異物,后懷疑軸承及潤滑系統(tǒng)出現(xiàn)問題,打開旋轉(zhuǎn)閥兩側(cè)密封室人孔,5:30打開非傳動側(cè)的軸承端蓋檢查軸承,也未見明顯異常,后繼續(xù)用千斤頂頂葉片,同時掛手拉葫蘆一起拉葉片,旋轉(zhuǎn)密封閥仍然不動。
經(jīng)過一夜的檢查處理,旋轉(zhuǎn)密封閥卡死現(xiàn)場未見任何進(jìn)展,27日9:00現(xiàn)場決定對旋轉(zhuǎn)密封閥進(jìn)行更換,于27日中班21點(diǎn)新旋轉(zhuǎn)密封閥安裝試車完畢。
二、背景
旋轉(zhuǎn)密封閥用在干熄焦系統(tǒng),設(shè)置在排焦裝置振動給料器的下方,是將冷卻到平均溫度約200℃以下的焦炭連續(xù)不斷的從干熄槽內(nèi)向外排出的裝置。通過調(diào)節(jié)振動給料器的振幅,被冷卻的焦炭連續(xù)不斷的向下定量給出,進(jìn)入旋轉(zhuǎn)密封閥的上口,由減速機(jī)點(diǎn)機(jī)帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),將焦炭從旋轉(zhuǎn)密封閥的下口排出,旋轉(zhuǎn)密封閥排焦的過程實(shí)現(xiàn)密封,避免了有害氣體向周圍環(huán)境泄露。
三、事件性質(zhì)
設(shè)備故障
四、事件影響
造成焦?fàn)t濕熄108爐。
五、故障原因及分析
28日,對換下的旋轉(zhuǎn)密封閥進(jìn)行解體檢查,29日在拆卸閥體端面密封裝置時發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子非傳動側(cè)外圓密封槽上的一條保護(hù)環(huán)脫落,并卡在轉(zhuǎn)子與殼體的間隙中,導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)密封閥轉(zhuǎn)子無法轉(zhuǎn)動。
旋轉(zhuǎn)密封閥端面密封原理(如圖1):轉(zhuǎn)子兩端的外圓有密封槽,槽內(nèi)裝盤根和保護(hù)環(huán),12條弧形不銹鋼保護(hù)環(huán)在圓周上依次排開,不銹鋼保護(hù)環(huán)由12塊弧形密封環(huán)固定,在圓周上也依次排開,密封環(huán)通過等分分布的36個密封彈簧座定位,從而使密封環(huán)與外殼密封圈形成接觸密封。在旋轉(zhuǎn)密封閥工作時,潤滑脂通過轉(zhuǎn)子上的密封環(huán)與外殼密封圈接觸面油槽,分布到整個密封面,在旋轉(zhuǎn)時使密封環(huán)達(dá)到密封狀態(tài)。

圖1
此旋轉(zhuǎn)密封閥于2011年11月一步干熄焦年修后投產(chǎn)使用。在今年9月一步干熄焦年修之前,由于干熄槽斜煙道倒流板燒損變形嚴(yán)重,致使斜煙道經(jīng)常出現(xiàn)浮炭現(xiàn)象,為避免浮炭循環(huán)風(fēng)機(jī)只能降負(fù)荷生產(chǎn)(導(dǎo)致循環(huán)風(fēng)量不足)。同時為了保證公司焦炭需求,還需大排焦量生產(chǎn),致使排焦溫度較高,達(dá)200℃以上(正常排焦溫度一般低于160℃),排焦溫度高導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)密封閥工況發(fā)生變化而旋轉(zhuǎn)密封閥端面密封潤滑脂(極壓合成脂7408B-2)滴點(diǎn)為193℃,當(dāng)高于此溫度是潤滑脂溶化成液態(tài),使旋轉(zhuǎn)密封閥端面密封起不到潤滑密封效果,形成干磨(見圖2)。11月26日其中一條磨損后松動的不銹鋼保護(hù)環(huán)被帶入轉(zhuǎn)子與殼體間的間隙,并卡在其中,導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)密封閥卡死。

圖2
由于弧形不銹鋼保護(hù)環(huán)在內(nèi)側(cè),端面?zhèn)冗€有盤根和密封膠,在拆卸旋轉(zhuǎn)密封閥端面人孔的情況下也只能檢查到密封彈簧座和弧形密封環(huán)與外殼密封圈的密封情況,無法觀察到端面密封裝置內(nèi)部磨損情況,如解體檢查由于現(xiàn)場條件限制則無法進(jìn)行回裝,只能返廠檢修。由于專業(yè)人員的經(jīng)驗(yàn)不足,沒有充分考慮到排焦溫度高對潤滑脂的影響,其次年修時對旋轉(zhuǎn)密封閥的檢修項(xiàng)目不夠詳細(xì),外觀檢查無異樣后只是檢查了密封彈簧座和弧形密封環(huán)與外殼密封圈的密封情況,未對不銹鋼保護(hù)環(huán)檢查導(dǎo)致了此次事故的發(fā)生。
在此次事故處理過程中,維檢單位處理措施不當(dāng),致使一步干熄焦恢復(fù)生產(chǎn)時間拖延,負(fù)處理措施不當(dāng)責(zé)任。

圖3
六、防范措施和建議
1.需加強(qiáng)處理問題的能力,發(fā)現(xiàn)問題的能力,處理問題的能力。
2.現(xiàn)將旋轉(zhuǎn)密封閥兩端密封氣體壓力報警值設(shè)為6kpa(旋轉(zhuǎn)密封閥正常工作時內(nèi)部氣體壓力約為4kpa),當(dāng)?shù)陀?kpa請立即通知點(diǎn)檢。振動給料器線圈冷卻壓風(fēng)管出口壓力報警值設(shè)定為2kpa,此報警值僅為參考,以振動給料器線圈溫度(高報129℃)為依據(jù)調(diào)整冷卻風(fēng)量。
3.更換耐溫高的潤滑。
4.旋轉(zhuǎn)密封閥給油脂泵加油周期已由4次/小時改為6次/小時,約2天油箱補(bǔ)加一次潤滑油。巡檢每班檢查給油脂泵工作情況,保證油管路及旋轉(zhuǎn)密封閥潤滑點(diǎn)無泄漏現(xiàn)象。每兩周檢查一次旋轉(zhuǎn)密封閥端面密封裝置潤滑點(diǎn)潤滑情況。