濟(jì)鋼能源動(dòng)力廠 郭亮 朱琳 商文卿

0 前言

濟(jì)鋼能源動(dòng)力廠 4#煤氣加壓站裝備 5臺D600-12型煤氣鼓風(fēng)機(jī)，負(fù)責(zé)加壓高、焦、轉(zhuǎn)混合煤氣供應(yīng)中厚板廠及熱軋廠加熱爐，該風(fēng)機(jī)于2005年生產(chǎn)，設(shè)計(jì)進(jìn)口流量36 000 m3/h，全壓9 000 Pa，進(jìn)口密度1.075 kg/m3，主軸轉(zhuǎn)數(shù)2 970 r/min，配套200 kW隔爆型三相異步電動(dòng)機(jī)。

2010年11月25日發(fā)生一起由于風(fēng)機(jī)入口導(dǎo)流環(huán)缺陷引起的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子解體事故。

1 事故經(jīng)過

2010年11月25日5時(shí)15分，當(dāng)班人員發(fā)現(xiàn)4#D600-12型煤氣鼓風(fēng)機(jī)機(jī)殼不明原因破裂，高、焦、轉(zhuǎn)混合煤氣向機(jī)房內(nèi)大量泄漏，隨即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案切斷煤氣來源，處理機(jī)體殘余煤氣，事故處置耗時(shí)25 min，4#D600-12型煤氣鼓風(fēng)機(jī)損壞，未造成人員傷亡。經(jīng)現(xiàn)場查看，發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)機(jī)殼破裂，機(jī)體內(nèi)葉片、入口側(cè)輪轂已全部碎裂，甩入出口管道，風(fēng)機(jī)出口導(dǎo)流板變形，如圖1所示。

圖1 事故損壞情況

2 事故分析

2.1 排除電氣系統(tǒng)和人為操作原因

通過調(diào)取上位機(jī)數(shù)據(jù)和檢查監(jiān)控錄像未發(fā)現(xiàn)人為誤操作，事故發(fā)生前后電氣、儀控系統(tǒng)一切正常，事故發(fā)生時(shí)電機(jī)電流因風(fēng)機(jī)機(jī)械負(fù)載突然增大而升高，隨后空氣開關(guān)斷電保護(hù)動(dòng)作切斷供電，因此排除電氣系統(tǒng)和人為操作原因。

2.2 葉輪質(zhì)量不佳是事故的次要原因

(1)葉片與母材應(yīng)雙面滿焊(現(xiàn)有轉(zhuǎn)子備件均為雙面滿焊)。解體轉(zhuǎn)子為工作面滿焊，非工作面斷焊或點(diǎn)焊。

(2)葉片與母材焊接應(yīng)打坡口，焊透母材。解體轉(zhuǎn)子葉片未打坡口，焊接未焊透母材，焊接質(zhì)量存在明顯缺陷。

(3)葉輪材質(zhì)質(zhì)量不佳。在偏酸性煤氣介質(zhì)的腐蝕下，葉片及輪轂表面出現(xiàn)較多腐蝕點(diǎn)，造成葉輪整體強(qiáng)度下降。

2.3 導(dǎo)流環(huán)缺陷是事故主要原因

D600-12風(fēng)機(jī)進(jìn)口所配導(dǎo)流環(huán)起到引流低壓氣體、減少回流提高風(fēng)機(jī)效率的作用，材質(zhì)為鑄鋁，采用16枚鋼制內(nèi)六方螺栓固定在風(fēng)機(jī)進(jìn)口端蓋上，導(dǎo)流環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在缺陷，導(dǎo)流環(huán)厚度20 mm，但緊固螺栓與進(jìn)口端蓋間受力部分厚度只有6 mm，強(qiáng)度較低，且導(dǎo)流環(huán)材質(zhì)為鑄鋁，抗腐蝕能力較差，煤氣對鑄鋁材質(zhì)的導(dǎo)流環(huán)腐蝕嚴(yán)重，易造成導(dǎo)流環(huán)脫落，在腐蝕作用和外力作用下易斷裂，如圖2所示：

圖2 導(dǎo)流環(huán)腐蝕嚴(yán)重造成導(dǎo)流環(huán)脫落

根據(jù)以上分析可以還原事故發(fā)生情景：風(fēng)機(jī)入口導(dǎo)流環(huán)因長期接觸煤氣發(fā)生腐蝕，緊固螺栓與導(dǎo)流環(huán)發(fā)生脫離導(dǎo)致葉輪與導(dǎo)流環(huán)發(fā)生摩擦，在此條件下導(dǎo)流環(huán)突然發(fā)生斷裂并進(jìn)入葉輪內(nèi)部，在高速無規(guī)則的撞擊下?lián)p壞葉輪，同時(shí)葉輪碎片撞擊機(jī)殼導(dǎo)致機(jī)殼破裂煤氣外泄。

3 改進(jìn)措施

(1)增加緊固螺栓與進(jìn)口端蓋間受力部分的厚度，由6 mm增至10 mm，提高緊固結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

(2)縮短導(dǎo)流環(huán)使用年限由2年至1年，降低同類事故發(fā)生可能幾率。

(3)將導(dǎo)流環(huán)部位納入點(diǎn)檢標(biāo)準(zhǔn)，利用聽針點(diǎn)檢該部摩擦異音，對隱患做到預(yù)知預(yù)判。

(4)將導(dǎo)流環(huán)的拆檢納入檢修規(guī)程中，每次檢修均需檢查緊固件連接強(qiáng)度并及時(shí)更換。

4 結(jié)束語

我們對其他4臺風(fēng)機(jī)進(jìn)行了檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)3臺風(fēng)機(jī)有類似情況，最嚴(yán)重的一臺風(fēng)機(jī)其導(dǎo)流環(huán)已脫離 3/4，即將發(fā)生與 4#機(jī)類似的情況。本次事故的教訓(xùn)是十分深刻的，不單是4#風(fēng)機(jī)返廠大修帶來的經(jīng)濟(jì)損失，還有因未及時(shí)發(fā)現(xiàn)該隱患給一線職工帶來的重大人身安全威脅，我們將在今后工作中重視和加強(qiáng)對類似部件的點(diǎn)檢和檢修，也希望我們的教訓(xùn)能為同類型風(fēng)機(jī)的使用者提供借鑒。