旋转设备轴承位磨损、轴颈跑内圈,是热电厂以及各类工业生产运维过程中十分常见的头疼故障。设备完成全部检修准备投产,突发异响、剧烈振动,很多人第一反应只更换轴承,但如果轴承位轴颈已经出现磨损,单纯换轴承根本无法根除故障。传统换轴、返厂机加工修复的方式,往往会造成长时间停机,给企业带来可观的生产损失。
下面分享一则热电厂锅炉引风机轴磨损现场抢修真实案例,看看面对轴承位磨损深度超 1mm 的突发故障,现场如何实现 8 小时设备开机。
故障现场:检修完毕开机前夕,引风机突发严重故障
某热电企业锅炉车间开展大型锅炉停机检修,检修周期为期一个月。检修工作全部结束,企业准备恢复开机生产,这时厂区 11# 锅炉 1# 引风机传动侧发出异常声响,设备发生剧烈振动。
现场检修人员初步判断为轴承出现损坏,怀疑是滚珠破损、滚道磨损出现坑洞或是保持架断裂。随即工作人员对设备进行拆解,拆开后发现问题远比预想复杂:轴承在轴上存在明显轴线窜动,可以轻松从轴上取下;轴承滚珠、滚道已经出现局部坑点损伤,轴承位轴颈表面磨损实测超过 1.0mm。
仅仅更换全新轴承已经解决不了设备问题,轴位磨损修复才是核心难点。企业内部组织研讨,同时咨询多家轴类修复厂家,都无法满足现场 8 小时内完成修复、恢复开机的紧急要求。
当时企业有两套备选处置方案:
整机拆解更换新轴:该方案虽然能够控制停机周期,但风机拆解难度大,还存在旧轴拆卸失败的风险,预估停机至少延长 7 天,将造成严重生产损失,企业尽量避免采用该方案;
寻找可现场短时修复的技术手段。
企业设备负责人多方打听,了解到索雷工业碳纳米聚合物材料SD7101H 搭配工装修复工艺,可完成现场轴承位磨损修复,能够匹配本次 8 小时开机的时间要求。企业技术人员和索雷工业方案中心工程师完成对接,提交设备关键参数:轴直径 160mm,磨损深度 1mm,磨损宽度 120mm,设备转速 960r/min。半小时内,工程师输出适配现场工况的专项修复方案。
次日一早,技术人员携带专用工装与修复材料抵达作业现场,在双方人员协同配合下,仅 4 小时就完成风机轴修复以及轴承装配作业;后续企业完成其余零部件回装,总计用时 8 小时设备顺利开机。开机后现场检测,设备振动位移控制在 0.04mm 以内,完全符合设备运行标准,修复状态良好。
技术解析:工装修复工艺为何适配现场轴承位磨损抢修?
不少运维人员会产生疑问:同样处理轴磨损修复,为什么工装修复工艺可以在现场作业,既保障修复精度,又能够保障修复后设备的使用周期?
1、定制化工装保障修复精度
工装修复工艺会针对不同设备、不同轴径定制专用工装,修复过程中有效保障修复后的同心度、轴颈尺寸、表面光洁度。工艺对于磨损深度没有严苛限制,对设备转速适配范围广,最高可满足 3000r/min 设备的轴承位磨损修复需求。
2、现场施工便捷,无需大型重型设备
整套修复流程仅需要基础工具,单人即可完成核心修复工作,完整步骤如下:
①表面处理:烤油、打磨、清洗,让待修复轴表面达到粗糙、干净、干燥的作业条件;
②调和碳纳米聚合物 SD7101H 材料,均匀涂抹于轴表面,涂抹厚度略大于实际磨损深度;
③安装专用修复工装;
④材料固化:既可以加热加速固化(固化温度每提升 11℃,固化时间缩短一半),也可以常温自然固化;
⑤拆除工装,打磨去除表面多余材料,轴承位修复完成;
⑥按规范热装轴承,回装零部件,完成开机调试。
3、碳纳米聚合物材料独特的使用性能
索雷碳纳米聚合物材料分为两款常用型号:SD7101H 适配 80℃以内工况,SD7104 适配 170℃以内工况,两款材料力学性能相近。 材料抗压、粘结性能优异,固化后肖氏 D 硬度 89;修复完成后轴承内圈和修复轴位可以实现 95% 以上面配合,这是传统金属对金属配合很难实现的效果。同时材料具备金属不具备的退让性,不存在金属疲劳磨损的问题,满足各类轴承位的受力运行条件。
运维问答
Q1:轴承位跑内圈,轴磨损 1mm 以上,就只能更换新轴吗? A:并不是只能换轴。可以结合现场设备条件评估,采用在线工装修复工艺,不用整机拆解返厂,能够大幅压缩停机时间。
Q2:风机异响、振动大,故障根源一定是轴承损坏吗? A:异响振动表象来自轴承损坏,但背后有可能伴随轴承位轴颈磨损、跑内圈。如果只更换轴承,轴颈磨损问题没有解决,故障还会反复出现。
Q3:遇到紧急抢修,轴磨损能否短时间修复开机? A:要结合磨损量、设备工况综合判断。像本案例的工况条件下,采用碳纳米聚合物工装修复技术,可实现现场快速抢修,降低停机带来的损失。
写在最后
轴承位磨损、轴颈跑内圈属于旋转设备高发故障,尤其容易出现在设备检修结束准备投产的节点,一旦突发故障就会造成停产损失。
面对风机、电机这类设备出现轴磨损故障,不要直接判定必须换轴。可以充分评估现场实际工况,多对比不同修复工艺方案,优先选择可现场实施、工期可控的处置方式。
本文为真实现场修复记录,工艺内容仅作为设备维护选型的技术参考。
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