制硫风机故障分析

钟正波 朱庆芹

（江苏新海石化有限公司 江苏连云港）

1.概述

公司硫磺装置制硫风机K101A是硫磺回收装置关键设备，现场使用情况见图1。风机风量55 m3/h，出口压力0.18 MPa，介质为空气，电机配套功率为55 kW，风机驱动端采用深沟球轴承，非驱动端采用圆柱滚子轴承，设备见图。风机系多级、单吸入、双支撑结构，由转子、机壳、轴承座、密封组、消声器、进出口调节阀、排气阀、电机、控制系统等组成，电机、鼓风机共用基础，通过膜片联轴器连接驱动，从电机端看，风机为顺时针旋转。

图1 风机使用现场

（1）转子。转子由4个叶轮、主轴、隔套、以及平衡盘套组成。叶轮是对气体做功的唯一元件，是风机的心脏，由电机驱动，叶轮旋转时便将原动机的机械能转化为气体的动能，使气体压力升高，表现为气体压力的升高和密度的变化。

（2）壳体。采用整体铸造结构方式，分上下两部分组成，即上下剖分结构，保证了整体的结构强度和刚度；机壳内的多级回流器和多级无叶扩压器，也剖分为上下结构，以便于机壳的整体盒盖。

（3）轴承箱与联轴器。轴承箱采用整体铸造，轴承采取滚动轴承。联轴器采用膜片联轴器，有联轴器护罩。

（4）密封组。在轴端和叶轮前后采用多组、多级迷宫密封形式，具有密封性能优良、结构紧凑、使用方便和更换及时等优点。

（5）过滤网。风机在入口加过滤器，防止异物吸入进入风机内部造成风机损坏。

2.工作原理

叶轮随轴旋转时，叶片间的气体也随叶轮旋转而获得惯性离心力，并使气体从叶片间的出口甩出。被甩出的气体挤入机壳，于是机壳内的气体压强增加，最后被导向出口排出。气体被甩出后，叶轮中心部分的气体压强降低，外界气体在大气压强的作用下就能从风机的入口通过一级叶轮进入，最后通过出口排出，反复进行循环。

3.设备故障过程

硫磺车间制硫风机K101B（变频）于8月22日出现自停，对备用风机K101A（工频）进行检查无异常后切换。电修人员处理好变频器模块后，将风机切换回K101B。23日下午K101B风机再次自停，被迫再次启用备用风机K101A。

因变频器模块有问题，不能达到正常备用条件，需厂家人员处理。8月25日白班人员巡检时，发现风机南侧轴承箱螺栓有脱落，机修人员到达现场后进行检查，因设备正在运行且温度较高，未对脱落螺栓进行恢复，告知岗位人员监护运行，待B机修复并切机后进行处理。

8月26日，发现风机南侧轴承盖冷却循环水管线漏水，班长赶到现场后发现风机振动较大，必须切换对该风机停机进行检查。此时，因K101B变频器模块故障未送电，风机不能马上启动。立即联系调度通知电修车间将B机送电，同时通知机修人员马上到现场检查，并要求机电仪三修人员配合风机切换。三修人员尚未到达现场，风机南侧轴承盖断裂，非驱动端气封及风机叶轮磨损（图2）。

图2 轴承盖断裂风机叶轮磨损

4.原因分析

（1）风机从8月23日运行以来，非驱动端轴承温度一直偏高，80℃左右、振动大。从工艺角度排查，风机出口调节阀开度一直保持在60%，不能保持全开，造成风机憋压、振动、轴向力大，非驱动端轴承受力大、温度高，是主要原因。根据风机操作规程，风机出口阀必须全开。

（2）8月25日人员对风机进行现场检查时，发现风机南侧轴承箱螺栓有脱落，机修人员到达现场后进行检查，因设备正在运行且温度较高未对脱落螺栓进行恢复，延误了处理时机，造成后来的事故发生，是次要原因。

（3）硫磺车间在制硫风机B机故障的情况下，未及时制定有效的设备故障预案，岗位人员在发现设备故障时，未意识到故障的严重性，未及时采取有效处理措施，是造成设备进一步损坏的次要原因。

（4）机修车间未对单台设备运行引起足够重视，未及时制定加强单台运行设备重点巡检、监护的相关方案，是造成此次设备故障的次要原因。

5.预防措施

（1）硫磺车间加强设备故障预案的学习，提高对单台运行设备的重视，加强巡检与监护，发现问题及时联系处理。制定相关设备故障预案并组织学习，使岗位人员在发生设备故障时能及时采取有效的处理措施；加强岗位人员培训，使岗位人员真正做到设备“四懂三会”，防止此类事件再次发生。

（2）机修车间需加强巡检管理，加强对单台运行设备的巡检，及时发现并处理各类设备故障。同时提高员工维修技能水平，通过设备日常巡检提前发现设备存在的隐患，拿出解决方案，避免发生设备事故。