石灰石圆管带式输送机运行故障分析及处理

何雪梅

合肥水泥研究设计院，安徽 合肥 230051

石灰石圆管带式输送机运行故障分析及处理

何雪梅

合肥水泥研究设计院，安徽 合肥 230051

印尼某水泥公司5 000 t/d水泥厂采用D350管带机将破碎后的石灰石输送进厂。投产初期输送量一直维持在800 t/h左右，管带机出现了跑偏、扭曲、局部轻微塌管等现象，输送带硫化接头处几次出现断裂现象。分析认为，石灰石夹隙土较多、石灰石含水量较大（8%左右）、管带机顶面遮雨棚宽度不够导致管带机在风大时飘雨容易等客观原因导致输送带打滑、物料粘结，不易清理；也有因安装或使用不当等原因导致的各类运行故障：输送带扭曲、塌管、爆管、输送带断裂等。整改后，该设备运行基本正常。

圆管带式输送机 输送带 扭曲 打滑 轻微塌管

0 引言

圆管带式输送机（简称管带机）是在通用皮带机的基础上发展起来的一种新型带式输送机，主要靠摩擦驱动，利用按一定间距布置的正六（八）边形托辊组强制输送带卷成圆管形，将物料包住密闭运行的输送设备，它具有比一般皮带机环保、节能、布置紧凑、适应复杂地形的特点。我国大多数水泥厂石灰石矿山距离厂区都有一段距离，许多企业通过汽车运输进场，运输成本较高。目前我国新乡平原水泥厂、陕西西乡尧柏水泥厂、平顶山姚孟水泥厂、泰州亚东水泥厂、贵州黔桂发电兴义水泥厂等已用管带机输送石灰石、原煤、熟料，甚至有些厂用管带机双向输送（送进和送出）水泥厂的各种物料。印尼某水泥公司5 000 t/d水泥厂采用D350管带机将破碎后的石灰石输送进厂（见图1、2）。本文分析该管带机投产初期出现的几类故障的原因，并归纳整理了圆管带式输送机在运行中常见的各类故障的应对措施，以供参考。

图1 印尼某水泥厂输送石灰石用的D350圆管带式输送机

图2 D350圆管带式输送机成管段（上管输送石灰石、下管为返回管）

1 石灰石管带机基本技术参数

1.1 工程概述

印尼某水泥公司为一条5 000 t/d熟料水泥生产线，矿山距离厂区约1 km。石灰石在矿山进行破碎，石灰石破碎机规格为MB/70，能力≥1 000 t/h，出口尺寸≤25 mm（90%）。破碎后的石灰石通过D350管带机穿过河流，向下输送到厂区。

1.2 管带机布置示意图及主要技术参数

本项目要求管带机输送能力满足两条线的石灰石需要量，确定输送能力为1 200 t/h，结合地形地貌、业主征地情况确定输送路线为跨越一条河流，总体呈丁字形（见图3），向下倾斜输送石灰石，整个输送距离约为1 km。基于上述情况，确定该管带机的主要技术参数，详见表1。

图3 管带机布置示意图

表1 管带机主要技术参数表

2 管带机常见故障、故障原因分析及其应对措施

2.1 投产初期出现的故障及其原因分析

D350管带机在水泥行业使用较少，安装单位也是第一次安装管带机，尽管安装过程严把安装质量关，使得管带机空载和负荷试车基本顺利，但在投产初期输送量一直维持在800 t/h左右，管带机出现了跑偏、扭曲、局部轻微塌管等现象。项目部花费了大量的人力和物力来进行调整和整改，运行一段时间后输送带硫化接头处几次出现断裂现象。项目部组织相关方面人员对管带机进行了彻底排查，并对其中出现故障的原因进行了认真的讨论和分析，发现除石灰石夹隙土较多、石灰石含水量较大（8%左右）、管带机顶面遮雨棚宽度不够导致管带机在风大时飘雨容易等客观原因导致输送带打滑、物料粘结，不易清理外，还有因安装或使用不当等原因导致的各类运行故障。项目部针对在运行初期出现的输送带跑偏和扭曲、轻微塌管、输送带接头断裂等几类故障进行原因分析，并一一进行了调整和整改，目前该设备运行基本正常。

2.1.1 输送带跑偏和扭曲

（1）输送带的设计选型及制造质量。

管带机的总体布置要考虑倾角、转弯半径、转弯角度、头尾过渡段长度、上下托辊间距等数据在规范规定的范围内，以确保管带机的稳定运行。

为了保持管带机输送带有良好的成管性和密封性，输送带必须有适当的弯曲刚度。输送带边缘芯层较薄，且向里侧卷曲，有助于形成管状。管带机输送带的弹性、纵向柔韧性和抗疲劳性能比通用皮带机的胶带要求更高，要求其能反复经受管状成形和弯曲。输送带的规格和芯层形式的选择要考虑最大张力值、输送距离、使用条件及许用安全系数等因素。

输送带生产厂家要根据管带机的使用条件设计橡胶的配方和厚度，调整贯穿嵌入输送带边缘的帆布，确保输送带搭接部分要有良好的可挠曲性，这样在空载运行时不易产生扭曲。

输送带在下料前生产厂家先要根据具体的工况要求，设计好配方，制作出样品，对输送带的样品进行拉伸应力应变性、层间粘合强度、胶层硬度、热空气加速老化和耐热试验、全厚度拉伸强度、扯断伸长率和参考力伸长率、耐臭氧龟裂静态拉伸试验、耐磨性、横向拉伸强度等性能指标进行检测，只有在样品的所有指标全部合格后才能进行正式生产。

设备正常运行时输送带应在全长范围内平稳、对中运行。圆管状部分的扭转，以输送带搭接部分的理想中心与圆管的圆心之垂线为基准，左右扭转角度应不超过20°为宜。

（2）管带机安装或使用维护不当。

① 管带机受料口尺寸不合适、来料不均匀且不可控、落料点不对中等；

② 输送带接头位置不合理或接头过多，接头不垂直、输送带张力不够等安装或调试工作不到位；

③ 调试过程中超载、物料粘结各种滚筒、输送带上的润滑脂或润滑油没有及时清洗掉，导致输送带表面变软或膨胀，造成输送带损坏等。

2.1.2 轻微塌管

该管带机提升高度为-17.4 m，即向下输送物料，在初期运行过程中，在靠近接近头部输送带展开前的下坡阶段，输送带和两侧的托辊间隙达到5 mm左右，顶部托辊缝隙达到10 mm左右，输送带搭接处产生了轻微塌管。原因主要有两方面，一方面该输送带横向刚度可能稍微偏低，搭接处向外的弹性不足，另一方面是石灰石的填充率过低（只有60%左右），且因为下坡，石灰石在输送带中向前滑移造成的。

本项目管带机输送的石灰石粒度≤25 mm，不到管径的1/10，圆管内的填充率为75%较为适宜。当填充率为75%时的圆管断面面积为0.066 m2，带速v为3.5 m/s时，输送量Q=(693/175)×（3.5×60）× 1.375=1 143 t/h。

2.1.3 输送带接头处断裂

该管带机在运行了半年多后出现了多起输送带接头断裂的现象，影响了设备运转率。一般情况下，出现此类情况的主要原因是胶料成分和输送带不匹配，或者质量较差；使用的溶剂没有达到要求的指标，胶料未能充分溶解，出现颗粒物或者不均匀物，粘接操作不符合规范；硫化过程不符合操作规程等。项目部经过了解，安装单位在购买用于溶解胶料的溶剂时，没有购买到标准要求的120#航空煤油，而是用的90#汽油代替，导致胶料溶解不完全，影响硫化接头质量，导致后期出现接头断裂。

2.2 管带机常见故障类型及其应对措施

在生产运营中管带机常见故障、故障原因及应对措施见表2。

表2 管带机在运行过程中常见故障类型、故障原因分析及其应对措施

续表2 管带机在运行过程中常见故障类型、故障原因分析及其应对措施

3 结束语

管带机与一般普通皮带机相比，具有许多优点，但输送带的设计选型、各项技术指标要求及质量检测要求更高，同时要求严格按照安装规范安装，确保安装质量，才能为后期设备的正常运行打下良好基础。在后期的运行中要制定各种预案，加强巡检，对于出现的各种故障及不正常现象要对症下药，及时处理，防止因为小问题不及时处理导致输送带扭曲、塌管、爆管、输送带断裂等较大设备故障的发生，造成一系列的直接和间接损失。总之，要在设计选型、制造、安装、调试、生产维护等每个环节把好关，才能确保设备长期稳定运行。

TQ172.687

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1008-0473(2016)04-0075-04 DOI编码：10.16008/j.cnki.1008-0473.2016.04.015

2016-04-28）