供熱鍋爐機(jī)械故障發(fā)生的形式和原因及防范控制措施

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　　【摘　要】 本文詳細(xì)分析了供熱鍋爐機(jī)械故障發(fā)生的形式和原因，并根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況確定了故障頻次較高的幾種情況從施工、運(yùn)行、管理等方面給出了切實(shí)可行的防范控制措施。

      關(guān)鍵詞 ：供熱鍋爐 故障頻率分析 故障原因分析 控制對(duì)策

　　一、引　言目前，我國(guó)城市供熱熱源的形式主要有熱電廠、區(qū)域鍋爐房、工業(yè)余熱、核能、地?zé)?、太?yáng)能、熱泵、家庭用電暖器和小燃煤？穴油、氣？雪爐等。雖然熱電聯(lián)產(chǎn)和集中鍋爐房越來(lái)越普及，但在一些地區(qū)與城市區(qū)域供熱鍋爐房仍占據(jù)著舉足輕重的位置，而隨著供熱鍋爐發(fā)熱量日益趨大型化，配套輔機(jī)增多等情況，防治鍋爐及輔機(jī)的機(jī)械故障已成為供熱行業(yè)的重要課題。

　　二、供熱鍋爐常見(jiàn)故障

　　2.1　故障頻率的不均衡性

　　2.1.1　表現(xiàn)形式：機(jī)械故障的外在表現(xiàn)多為機(jī)械零件的失效。一般有四種表現(xiàn)形式：整體斷裂、 過(guò)大的殘余變形、零件的表面破壞和破壞正常工作條件引起的失效？穴如超載超速？雪。在正常工作條件下，前三種失效形式的發(fā)展與發(fā)生和時(shí)間成正比，機(jī)械故障頻率也與使用年限成正比。如機(jī)械零件的磨損、腐蝕等均屬此種情況。但就單個(gè)供熱期而言，鍋爐及其輔機(jī)的機(jī)械故障頻率是不均衡的。初寒期的機(jī)械故障頻率與時(shí)間成反比，即供熱初期機(jī)械故障發(fā)生率較高，待鍋爐運(yùn)行調(diào)整一段時(shí)間之后，故障頻率將大幅降低，進(jìn)入平穩(wěn)的狀態(tài)。一般情況下，供熱末期機(jī)械故障頻率會(huì)有所抬頭，但主要與設(shè)備操作者的思想放松有關(guān)，只要加強(qiáng)員工管理即可消除此部分故障的發(fā)生，因此人為的機(jī)械故障不在本文論述范圍。（故障頻數(shù)統(tǒng)計(jì)分析見(jiàn)圖1）

　　2.1.2　產(chǎn)生后果：故障頻率的不均衡性導(dǎo)致供熱初期搶修較多，往往打亂正常的供熱秩序，搶修不僅需花費(fèi)大量人力、物力，而且往往形成初寒期用戶不良反映高峰期局面的出現(xiàn)。

　　2.1.3　原因分析：故障頻率的不均衡性表明。其一、供熱設(shè)備“冷態(tài)”維修與“熱態(tài)”運(yùn)行之間在客觀上存在著較大差異。機(jī)械故障與零件互相配合是否達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)。前者反映機(jī)械零件本身的技術(shù)狀態(tài)，而后者則反映了維修安裝過(guò)程工藝標(biāo)準(zhǔn)落實(shí)的程度，而機(jī)械零件的失效又與零件之間的配合密切相關(guān)，所以機(jī)械零件的失效與其之間的配合狀態(tài)在導(dǎo)致機(jī)械故障上是相互作用的。其二，供熱初期機(jī)械故障過(guò)多的情況也說(shuō)明，既使全面整修后的供熱設(shè)備仍存在可靠性問(wèn)題，表明維修質(zhì)量驗(yàn)收手段及質(zhì)量評(píng)價(jià)與設(shè)備的實(shí)際技術(shù)狀態(tài)缺乏內(nèi)在的聯(lián)系，維修過(guò)程在落實(shí)工藝上仍有較大差距。

　　2.2　機(jī)械故障的多樣性

　　2.2.1　以唐山鍋爐供熱公司近兩年供熱期鍋爐故障維修統(tǒng)計(jì)分析為依據(jù)，主要問(wèn)題共16種，見(jiàn)表1.其中影響鍋爐正常運(yùn)行的機(jī)械故障有6種，占故障總數(shù)的73．43％，故障部位及現(xiàn)象見(jiàn)表2.由表l、表2、可以看出機(jī)械故障涉及所有輔機(jī)，故障造成的后果大多對(duì)機(jī)構(gòu)零件具有破壞性。

　　2.2.2　再以表l所列數(shù)據(jù)做曲線進(jìn)一步分析圖2，六種主要輔機(jī)的機(jī)故頻率大體相當(dāng)，累計(jì)頻率全部落在A區(qū)，這種情況表明，各種輔機(jī)發(fā)生故障是普遍的。機(jī)會(huì)大體均等，沒(méi)有很大的特殊性。

　　從以上曲線分析可以看出，此六種機(jī)械的故障問(wèn)題均應(yīng)視為控制的重點(diǎn)。這種情況對(duì)供熱設(shè)備維修的技術(shù)計(jì)劃編制、技術(shù)質(zhì)量工作、維修過(guò)程的質(zhì)量控制與管理，具有深刻的啟發(fā)意義。

　　2.2.3　機(jī)械零件的失效具有突然性，機(jī)械零件的磨耗具有漸近性，機(jī)械的超載？穴如裝配不當(dāng)引起振動(dòng)？雪具有破壞性。這里就有一個(gè)如何認(rèn)識(shí)機(jī)械零件表面磨耗破壞與破壞正常工作條件引起機(jī)械零件失效的關(guān)系問(wèn)題，也是機(jī)械設(shè)備維修工藝標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該解決的問(wèn)題。

　　2.3　振動(dòng)引起的破壞性

　　2.3.1　因機(jī)械振動(dòng)引發(fā)的機(jī)械零件失效，是機(jī)械零件失效的特殊形式。我單位一車間2．8MW供熱鍋爐引風(fēng)機(jī)地腳螺栓因振動(dòng)發(fā)生疲勞斷裂，以至基礎(chǔ)發(fā)生破壞的情況，說(shuō)明防止振動(dòng)對(duì)保護(hù)設(shè)備、減少故障具有十分特殊的意義。

　　引風(fēng)機(jī)和循環(huán)水泵體積大、質(zhì)量大，驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率大、負(fù)荷大、旋轉(zhuǎn)速度高、扭矩大。這些條件容易造成電機(jī)與被拖動(dòng)設(shè)備裝配誤差超限產(chǎn)生振動(dòng)。

　　2.3.2　振動(dòng)造成故障或事故累述

　　2.3.2.1　電機(jī)與被拖動(dòng)設(shè)備地腳固定螺栓松脫。致使設(shè)備發(fā)生嚴(yán)重位移而無(wú)法繼續(xù)運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)地腳螺栓發(fā)生疲勞斷裂。

　　2.3.2.2　產(chǎn)生的附加慣性力，使軸承磨損加快，縮短使用壽命。

　　2.3.2.3　使機(jī)械設(shè)備聯(lián)軸器的銷鍵緩沖墊、緩沖螺栓磨損加劇，以至聯(lián)軸器斷裂或打齒。

　　2.3.2.4　增大的慣性力會(huì)增加電機(jī)的拖動(dòng)負(fù)荷，導(dǎo)致溫升超限，過(guò)載保護(hù)裝置動(dòng)作，保護(hù)裝置若失效，則極易燒毀電機(jī)。

　　2.3.2.5　可使設(shè)備基礎(chǔ)發(fā)生破壞，處理需長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)，以至造成設(shè)備事故。

　　2.3.2.6　振動(dòng)噪音污染工作環(huán)境。

　　2.3.3　導(dǎo)致振動(dòng)以至造成破壞的原因主要是設(shè)備安裝精度不高，嚴(yán)重超過(guò)技術(shù)允許限值，如基礎(chǔ)材料松散、地腳螺栓不正或不牢固、電機(jī)與被拖動(dòng)設(shè)備定心不正、聯(lián)軸器間隙超限、電機(jī)雙幅振動(dòng)值超標(biāo)等。因此．在機(jī)電設(shè)備安裝、維修保養(yǎng)方面應(yīng)引起高度重視。

　　2.4　鍋爐自身缺陷與后天運(yùn)行故障之間的關(guān)系

　　2.4.1　作為一個(gè)有機(jī)的系統(tǒng)，鍋爐本體的先天缺陷與機(jī)械故障之間有著十分密切的關(guān)系。如爐體氣密性差，必然導(dǎo)致火床燃燒不正常，煤難以燃盡，出渣量大。不僅容易燒壞爐排？穴往復(fù)爐排鍋爐？雪，除渣機(jī)也易堵塞，造成除渣機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)出力過(guò)大，聯(lián)軸器滾鍵或切鍵，以至燒毀電機(jī)或損壞電器保護(hù)裝置。

　　2.4.2　從鍋爐先天缺陷與故障的關(guān)系來(lái)看，我們?cè)诜乐卧O(shè)備故障時(shí)，既要重視單機(jī)件的質(zhì)量，又要從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，從設(shè)備的整體性、層次性、聯(lián)系性方面予以綜合的認(rèn)識(shí)和把握。尤其在維修過(guò)程中，更加嚴(yán)格地把握工藝標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的落實(shí)。

　　三、控制對(duì)策面對(duì)鍋爐系統(tǒng)機(jī)械故障特性，是被動(dòng)地看著干，還是主動(dòng)干、超前干，就有一個(gè)管理思路問(wèn)題?？刂茖?duì)策就是根據(jù)機(jī)械故障特性采取相應(yīng)的策略，在不斷的實(shí)踐中形成一套行之有效的管理方法。

　　3.1　落實(shí)工藝標(biāo)準(zhǔn)控制的三個(gè)過(guò)程機(jī)械故障的不均衡性、多樣性、相關(guān)性，表明維修質(zhì)量與工藝標(biāo)準(zhǔn)要求之間存在著較大差距。因此控制的重點(diǎn)應(yīng)放在預(yù)防和落實(shí)維修工藝上。

　　3.1.1　控制維修作業(yè)過(guò)程，即首先抓好人的因素。在工序控制上，實(shí)施以記名維修制度，寫(xiě)實(shí)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)過(guò)程，落實(shí)工藝的作業(yè)過(guò)程，落實(shí)質(zhì)量驗(yàn)收的檢查過(guò)程，使作業(yè)質(zhì)量責(zé)任落實(shí)到人頭，而且有維修質(zhì)量問(wèn)題的可追溯性。實(shí)施中實(shí)行三按：按工藝要求、按范圍、按技術(shù)要求。

　　3.1.2　控制技術(shù)計(jì)劃過(guò)程。鍋爐及輔機(jī)的維修項(xiàng)目要做到三固定：固定修程、固定周期、固定范圍。并且把常規(guī)維修與整治先天缺陷相結(jié)合、整治先天缺陷與技術(shù)改造相結(jié)合，在年度維修技術(shù)準(zhǔn)備期予以充分控制，在維修過(guò)程中狠抓落實(shí)。

　　3.1.3　控制運(yùn)行調(diào)試過(guò)程，針對(duì)供熱期小修多的客觀情況，在勞動(dòng)組織上做出適當(dāng)安排，在一段時(shí)期集中力量調(diào)試設(shè)備使其盡快進(jìn)入運(yùn)行穩(wěn)定狀態(tài)。

　　3.2　落實(shí)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)把住三關(guān)機(jī)械振動(dòng)破壞是一種非正常的破壞形式。防治機(jī)構(gòu)振動(dòng)，重要的是嚴(yán)格執(zhí)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，關(guān)鍵是把住三關(guān)。

　　3.2.1　基礎(chǔ)施工關(guān)3.2.1.1　基礎(chǔ)施工除混凝土材料必須達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度外，還須重視地基狀態(tài)，以防止沉降造成設(shè)備位移。

　　3.2.1.2　新設(shè)備的基礎(chǔ)，螺栓宜采用預(yù)留孔埋沒(méi)。即便于施工又較易保證質(zhì)量。更換已破壞的螺栓可采用鉆孔樹(shù)脂？穴膨脹？雪砂漿粘結(jié)法，但無(wú)論采取何種方法都必須保證螺栓的位置達(dá)到技術(shù)要求。

　　3.2.2　安裝凋試關(guān)電機(jī)與被拖動(dòng)設(shè)備的安裝與調(diào)試質(zhì)量，是保證機(jī)械運(yùn)行平穩(wěn)、防止振動(dòng)的至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，必須嚴(yán)格執(zhí)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。延長(zhǎng)冷運(yùn)試車時(shí)間，也有助于控制運(yùn)行時(shí)故障的發(fā)生概率，防患于未然。

　　3.2.2.1　電機(jī)軸向定心必須在兩軸相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的條件下進(jìn)行，分0°、90°、180°、和270°四個(gè)位置，測(cè)量軸向和徑向間隙。取得平均值，其允許偏差見(jiàn)表3. 3.2.2.2　調(diào)整定心的同時(shí)必須調(diào)整聯(lián)軸器間隙，兩聯(lián)軸器端面間隙容許值見(jiàn)表4. 3.2.2.3　安裝與調(diào)試中應(yīng)對(duì)電機(jī)的最大允許振動(dòng)值、雙幅值進(jìn)行檢測(cè)，其允許最大振動(dòng)值和軸頸跳動(dòng)最大值符合表5和表6的要求。

　　3.2.2.4　水泵聯(lián)軸器找中心允許偏差應(yīng)滿足表7要求。

　　3.2.3　維修保養(yǎng)、巡視關(guān)日常的維修保養(yǎng)與巡視是養(yǎng)護(hù)工作的重要內(nèi)容，設(shè)備的保養(yǎng)應(yīng)分停熱維修保養(yǎng)和冬季運(yùn)行保養(yǎng)兩種，并依據(jù)設(shè)備自身的狀況分類保養(yǎng)，運(yùn)行中還應(yīng)實(shí)行定時(shí)巡檢制度。無(wú)論保養(yǎng)還是巡視均應(yīng)對(duì)保養(yǎng)巡視內(nèi)容進(jìn)行寫(xiě)實(shí)，以備追溯。對(duì)保養(yǎng)巡視中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題要及時(shí)進(jìn)行糾正，爭(zhēng)取做好預(yù)防工作。

　　3.3　落實(shí)管理標(biāo)準(zhǔn)抓好三個(gè)環(huán)節(jié)供熱的首要工作是如何確保供熱的安全穩(wěn)定運(yùn)行，安全的確保重點(diǎn)在于預(yù)防，因此加強(qiáng)供熱設(shè)備運(yùn)行管理，首先要加強(qiáng)設(shè)備操作人員的管理，加強(qiáng)人員的管理不僅要有科學(xué)的、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?、系統(tǒng)的相關(guān)的制度，而且要?jiǎng)?chuàng)造各種制度可順暢執(zhí)行的環(huán)境，所以在管理上應(yīng)抓好以下幾個(gè)環(huán)節(jié)。

　　3.3.1　創(chuàng)造務(wù)實(shí)、和睦、奮進(jìn)的企業(yè)文化、樹(shù)立團(tuán)隊(duì)精神是打造一支積極向上、團(tuán)結(jié)敬業(yè)的職工隊(duì)伍的基礎(chǔ)。

　　3.3.2　制定獎(jiǎng)懲責(zé)任制。在設(shè)備維修、運(yùn)行人員中實(shí)行獎(jiǎng)優(yōu)罰劣管理，對(duì)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行有功人員進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)，對(duì)責(zé)任事故相關(guān)人員進(jìn)行處罰，使作業(yè)者的獎(jiǎng)懲與工作質(zhì)量直接掛鉤，旨在促進(jìn)職工學(xué)技練功、提高安全質(zhì)量意識(shí)，進(jìn)而保證維修、運(yùn)行水平。

　　3.3.3　做好故障分析，對(duì)發(fā)生的設(shè)備嚴(yán)重故障或事故本著不找出事故原因不放過(guò)，不找出責(zé)任者不放過(guò)，不制定出防范措施不放過(guò)的精神，從故障統(tǒng)計(jì)分析中找教訓(xùn)，提煉升華成制度納入到管理中實(shí)施。

　　3.3.4　開(kāi)展工作質(zhì)量評(píng)比。工作質(zhì)量評(píng)比在體現(xiàn)集體的勞動(dòng)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)責(zé)任中，具有不可替代的作用。為挖掘集體勞動(dòng)的最大合力，我們開(kāi)展了跨車間、班組的設(shè)備維修、供熱運(yùn)行質(zhì)量評(píng)比，通過(guò)評(píng)比增強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)精神、競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)及職工的責(zé)任心。

　　四、效果及結(jié)論經(jīng)過(guò)落實(shí)上述各方面措施，從04－05供熱季的運(yùn)行故障統(tǒng)計(jì)來(lái)看，我公司故障率較去年同期下降26％，初寒期故障率下降36％，減少因故障停熱39小時(shí)，保證了供熱質(zhì)量，減少了冬季搶修費(fèi)用12萬(wàn)元，取得了經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益雙豐收。