涡凹气浮刮渣机故障分析及解决措施

摘要：介绍了涡凹气浮刮渣机的运行状况和涡凹气浮工作原理，分析了引起刮渣机故障的原因，并提出了一些解决措施，在检修时实施，每年减少检修次数4次，节约费用8万元，保障了刮渣机长周期稳定运行。

关键词：涡凹气浮;刮渣机;故障;解决措施

0    引言

目前，涡凹气浮在污水处理中有广泛应用。扬子石化水厂炼油水务车间3台涡凹气浮刮渣机使用美国麦王公司CAF涡凹气浮系统专利，位号M-71303ABC。2013年炼油扩容改造，污水装置进行扩容，由中圣公司设计引进3台涡凹气浮处理设施，处理能力900 m3/h。自2015年运行以来，刮渣机出现故障和检修频繁的情况，装置处理能力下降，威胁装置长期稳定运行。

1    设备概况

涡凹气浮刮渣机规格型号：CAF-320，主要部件包括刮板（带胶皮）、高聚物链条、高聚物链轮、主动轴、从动轴、减速机与电机。刮板（带胶皮）、高聚物链条与链轮安装在槽内部，特征是：在槽两侧壁上开有轴孔，轴孔下方有支撑板，支撑板上装轴承座，轴承座里装轴承，主动轴与从动轴两端分别从对应轴孔中伸出槽外穿过轴承固定，主动轴、从动轴两侧装链轮，两侧链轮上装链条，链条上均匀装6套刮板，链条转动带动刮板运行，起到刮渣效果。设备结构简图如图1所示。

2    涡凹气浮工作原理

CAF涡凹气浮系统是一种新型污水处理技术，利用特殊设备曝气机，将空气通过曝气机空芯轴加到污水中，曝气机旋转叶轮产生作用力把空气变成微小气泡（图2），高速旋转叶轮起抽真空作用，气浮池底安装的回流管保证30%～50%水回流，不需另加回流泵。CAF产生的气泡直径5～500 μm，由于特殊原理，形成大小气泡可发挥自身作用。未经处理污水进入曝气机充气段，与产生的微小气泡混合，基于气水混合物和污水之间密度不相同，产生向上浮力，将吸附在气泡上油类物质带到水面，再用刮渣机清除，除去水中污油，降低水中油含量。

3    故障原因

3.1    链条断裂原因

（1）链条轨道粗糙或耐磨条磨损掉落，运行阻力加大，链条运行时偏离轨道，造成刮板被卡死，导致链条被强行拉断。

（2）刮渣机主轴与减速机之间连接是靠链条传动的，主动轴通过50 m长链条带动从动轴转动，两边的链条运转不同步，链条或者链轮容易被拉断。

（3）涡凹气浮槽内介质为含硫化物、油、盐的污水。主动轴、从动轴的轴承受到污水介质腐蚀而转动失灵，阻力增加，造成电机超负荷，链条被拉断。

（4）主动轴、从动轴安装不在一条线上，链条两边松紧不一致，张紧调节装置起不到较好的调节效果，长期腐蚀状况下运行链条断裂。

3.2    刮板脱落或拉歪原因

（1）紧固螺栓松动，引发刮板脱落，刮渣时刮板从连接处被拉裂。

（2）刮板悬空，没有支撑，由于重力，运行时下坠变形，导致链条偏离轨道，脱落。

（3）刮板上的不耐油胶皮长期浸泡在含硫化物、油、盐的污水中，引起刮板变形。

3.3    刮渣不均匀的原因

（1）刮板腐蚀变形，刮渣不均匀。

（2）浮渣量大，浮渣层太厚。

4    解决措施

针对刮渣机故障原因，检修时采取了下列措施：

（1）按照检修规程校正軌道，更换耐磨、防滑条，维持表面平整光滑，两导轨连接处高低、左右错位差1.5 mm，两导轨同一截面高度差2.5 mm，两导轨间距差±2.5 mm，轨道纵向直线偏差≤2.5 mm，轨道水平度≤1.5/1 000，两平行轨道接头处错开布置。

（2）更换链条，保证两条链条节数相同，更换主、从动链轮，轴承和张紧装置。

（3）使用SUS304不锈钢板（0.5 mm）和耐油胶皮作为刮板组合材料，并在原来的基础上加长2 mm（图3），防止刮板下坠变形，引起链条脱落。

（4）螺栓采用自锁式螺母（图4），防止螺栓松动造成刮板脱落。

（5）保证每台涡凹气浮曝气机正常运行，保持浮渣均匀。

5    改进后效果和经济效益评估

2018年三台刮渣机共检修9次，2019年检修5次，检修次数减少4次;涡凹气浮污水出水油含量由60～70 mg/L下降到50～60 mg/L。刮渣机一次检修需费用2万元，一年节约费用8万元。

6    结语

本文针对涡凹气浮刮渣机故障原因，通过对3台刮渣机检修采取一些措施，延长了检修周期，消除了影响设备长周期运行的安全隐患，很好地解决了问题，降低了设备维修费用，保证了刮渣机连续稳定长周期运行。检修措施对解决相似设备的类似问题有一定参考价值。

[参考文献]

[1] 高志林.石油化工设备维护检修[M].北京：中国石化出版社，2019.

[2] 侯顺利，孙懿.带有涡凹气浮沉淀池和膜生物反应器的污水处理装置：CN201721193401.9[P].2018-04-27.

[3] 陈青.CAF涡凹气浮装置在炼油污水处理中的应用[J].中外能源，2011，16（1）：112-115.

收稿日期：2020-05-21

作者简介：季正福（1967—），男，江苏扬中人，助理工程师，长期从事炼油化工设备的检修、运行、改造、更新等工作。