对加热炉风机的状态监测

刘 彬，张 飞，申甲斌

（日照钢铁有限公司，山东 日照 276806）

日照钢铁H型钢厂钢坯加热炉共有大型风机3台，分别是助燃风机、煤气排烟风机、空气排烟风机。风机最容易发生故障的部位是轴承和叶轮，以前工厂采用的是定期更换的检修模式，此种检修模式可能造成设备的过维修及欠维修问题。

为了达到零故障的管理目标，工厂引用了SKF公司的IMS综合维修技术，开展设备预测性维护管理制度，对设备进行可靠性维护管理。由SKF专业工程师牵头，成立了状态监测小组，对全厂重要设备进行状态监测分析，特别是该风机类关键性设备执行了定期采集振动数据分析策略，全程监控设备运行状态。

一、煤气排烟机的管理与维修

煤气排烟机自从2005年投入使用以来，一直未发生过故障，也没有更换过轴承和叶轮，特别是轴承已经远远超出了正常更换周期，多次将更换轴承项目列入大修计划中，但打开轴承座检查轴承未发现有大的缺陷，故未予更换，但每次运行时总担心该风机会出现故障。

2007年11月开始用SKF状态监测工具分析设备的运行状态，通过对煤气排烟机的振动频谱分析，发现煤气排烟机轴承无明显缺陷，运行状态良好，没有更换轴承的必要。随后每月都按时进行数据采集，监控设备运行状态，直到2012年10月，该煤气排烟机的频谱分析仍然显示无明显缺陷，振动趋势上虽有小波动，但运行状态总体来说依然相对稳定。由此可见，设备状态监测的实施避免了过度维修给生产造成的浪费和损失。

二、空气排烟机管理与维修

空气排烟机经状态监测技术诊断其振动值偏高，轴承存在损伤，建议更换轴承，于是在2011年3月3日计划停机时间里更换了轴承。随后20日采集振动数据再次分析，发现风机加速度包络值大幅度下降(图1)。但也同时发现在加速度包络频谱中出现了轴承外圈的缺陷频率(图2)。初步分析该情况可能因安装不当造成。继续跟踪观察，4月17日采集振动数据显示，加速度包络频谱中轴承外圈缺陷频率仍然存在，但振动值较低，且振动趋势平稳，这说明该轴承损伤轻微，可以继续使用，只需定期观察，可安排在近期计划停机时对轴承拆检。

2011年4月25日计划停机检修时开盖检查，发现轴承润滑油很脏，轴承滚动体及内外圈表面有硬颗粒滑动摩擦的痕迹。这可能是由于安装轴承时进入杂质造成的。随后清洁油箱更换润滑油，故障排除。此风机一直使用到2012年3月，利用全厂设备大修停炉时间才更换了轴承。

三、助燃风机的管理与维修

2011年2月助燃风机振动较大，经状态监测频谱分析，该风机振动频谱中1倍转频明显，振动值相对较高，但加速度包络值不高，该风机振动可能与叶轮不平衡和联轴器不对中有关。随后在计划停机定修时打开风机检查，发现风机叶轮积灰较多。风机轴承未有明显剥落损伤点。于是对风机叶轮灰尘进行清理后联轴器重新对中。再开机运行后该风机振动值有所降低，但1倍转频的峰值仍继续存在。

2011年4月振动数据显示，助燃风机振动值又开始上升，振动速度频谱中仍以1倍转频为主，同时驱动侧加速度包络频谱中出现了轴承缺陷频率，初步分析该风机轴承出现了轻微损伤，现场检查又无松动现象，推断叶轮不平衡仍是造成该风机振动的主要原因。此时决定采购叶轮备件。随后一直对助燃风机进行重点监控跟踪直至2012年3月，其振动趋势相对稳定。

2012年3月全厂进行设备大修，决定更换助燃风机叶轮和轴承。随后对维修后的助燃风机采集振动数据分析，发现其振动值大幅下降，运行状态良好。

四、结语

从最早的2007年开始采集振动数据，并利用振动频谱分析技术对风机进行状态监控，风机的运行状态始终在掌控之中，没有发生过一次非计划停机事故。

状态监测技术在加热炉的应用中发挥着举足轻重的作用，能够提前发现设备问题并及时解决，避免了重大设备事故发生，实现了零故障管理目标。对设备的状态能够清楚地掌控，实现了预防性维修，避免了不必要的浪费，为工厂节约了很大的备件成本和维修费用。