大型罗茨鼓风机的修复风电涂料标准应因地制宜 跳出现有“牢笼”

摘要：针对罗茨鼓风机故障情况，根据各部件工作原理及使用要求，制定相应的修复工艺，并成功实施，对修复前后的数据作了对比。总结出了部分罗茨鼓风机的修理经验。
关键词：罗茨鼓风机；维护
中图分类号： TH444 　　文献标识码： B
The Repair of Large Type Roots Blower
Abstract: According to the fault condition of roots blower ， the relevant repairing technology is made based on the working principle and using requirement of every component, and the it has been implemented successfully. The data before and after repair are compared. The repair experience of some roots blowers is summarized.
Key words: roots blower; repair

0　 引言

　　我公司脱硫工段L100-95型罗茨鼓风机，于2001年投运，自2008年以来逐渐出现机壳严重发热、振动加剧、排气量明显偏小现象。具体数据见表1［1］。

项目

设计值

修复前

修复后

机壳温度/℃

95

120

60

振动/（mm/s）

11.3

15

5.2

排气量/（m3/min ）

375

约250

约375

1 　损坏情况

　　经拆机检查发现，各部位间隙已严重超标。具体数据见表2。

间隙

设计值/mm

修复前/mm

修复后/mm

从动轮与前墙板

0.7～1.05

4.50

1.10

从动轮与后墙板

0.8～1.30

3.90

1.20

主动轮与前墙板

0.7～1.05

3.20

0.75

主动轮与后墙板

0.8～1.30

4.60

1.10

主动轮与机壳

0.7～1.05

6.40

0.80

从动轮与机壳

0.7～1.05

5.20

0.90

叶轮与叶轮

0.4～1.0

1.05～1.50

0.75～1.10

　　其中机壳间隙分布情况见图1和图2。

2 　修理工艺方案

　　针对轴颈、叶轮、机壳存在的不同问题，分别使用电刷镀、焊接、热喷涂、机加工方法进行修复。

2.1 　轴颈

　　（1）采用电刷镀工艺修复［2-3］。
　　（2）拆卸轴承后测量。主动轮前轴颈180-0.04，后轴颈180-0.06，从动前轴颈180-0.03，后轴颈180-0.12，轴颈负差过大，是造成整机振动超标的主要原因。
　 　（3）用活化液清洗油污，用除锈钢刷清刷。再用静电液清洗，然后用活化液最后清洗至轴颈发白。电刷镀时先用特殊镍铺底，防止刷镀层脱落。最后用特快镍电刷镀。电刷镀时叶轮应保持匀速转动使电刷镀层均匀。
　　（4）车削轴颈公差至￠180 0.040.01，表面粗糙度1.6μm[1]。

2.2 　叶轮

　　 （1）采用铸铁焊技术修复［4］。
　　 （2）因该风机为输送合成氨原料气半水煤气，叶轮表面粘附大量煤焦油，须经烘烤清除叶轮表面煤焦油及硫化层。烘烤时须注意在叶轮两端闷板钻￠10小孔各一个，防止叶轮内封闭气体膨胀导致叶轮崩裂。加热72h后，自然冷却至20～30℃。
　　 （3）叶轮密封线中线攻M8螺孔，均布6个M8沉头螺栓，以增加焊接层与叶轮的融合度。因长期气流冲刷在密封线两端处形成圆弧角，焊接修复为直角。焊前火焰加热焊接部位至150℃。使用308E焊条铺焊，厚3～4mm。注意焊接、喷砂时对主轴颈的保护。
　　 （4）喷砂除锈至表面光亮，清洁度达Sa3级，粗糙度达Rz25～100μm。喷砂时工作环境温度应高于气温5℃以上，或基体温度高于大气露点温度3℃以上［5］。
　　 （5）采用电弧热喷涂技术进行表面喷涂。利用两根金属丝之间产生的电弧使顶端融化，两根金属丝的成分可以相同，也可以不同。经一束气体射流雾化，将已融化的金属熔滴喷射到喷砂处理的基体表面上形成涂层。选用镍镉合金喷涂材料，涂层硬度＞65HRC，结合强度＞60MPa/mm2 ，气孔率＜1%，涂层质量好且涂层不脱落［6］。
　　 (6) 车削叶轮密封线及端面（本工序与主轴颈车削一并进行）。
　　 (7) 动平衡校验，G6.3级合格。

2.3 　机壳

　　(1) 将机壳、墙板预装配，同时安装前后轴承。放置于镗床工作台，镗刀杆等于叶轮半径，在轴承孔内安装专用夹具，利用轴承中心定位同时防止镗刀杆跳动（图3）。旋转镗床，检查机壳内壁圆度［7］。检查结果是上机壳较下机壳间隙大1～2mm。为避免喷涂层过厚导致脱落，拆上机壳，将中接触面刨下1mm。

　　（2）机壳内壁喷砂除锈及热喷涂修复（要求同叶轮）。

　　（3）按叶轮半径加机壳间隙值调整镗刀头，镗机壳内壁。

2.4　更换其他部件

　　更换风机轴承22236、NU336各两套，密封FB265×300×15共8个。

3　 修复效果

　　装配后，测量各部位间隙均符合设计原机标准（具体数据见表2）。经空负荷试车30min后，再次测量各部位间隙，未发生变化。进行负荷试车，测量各部位温度、振动远低于设计值且运行稳定，经生产计量排气量符合设计要求(具体数据见表1)。

4　 结论

　　采用上述简单方法对罗茨鼓风机进行修复，检修周期仅9天，费用约1.5万元。而制作同型号设备周期在45天以上，价值18万元，使濒临报废的设备重新发挥作用，为企业节约大量资金。

参 考 文 献

[1] 苏春模.罗茨鼓风机及其使用[M].中南工业大学出版社,1999.
[2] 安雪忠,韩东太,解文军,等.离心通风机轴颈磨损的修复[J].风机技术,2006（5）:26-28,54.
[3] 蔡永泽,赵辉,吴建成,等.浅谈对大型液压缸的现场修复[J].液压与气动,2009（2）:83-84.
[4] 商明虎,李东,秦杏尧,等.引进的罗茨鼓风机

　　伴随着中国风电产业从无到有、从小到大，与其相配套的风电保护涂料市场也已形成了相当的规模。据专家预测，未来十年内我国风电保护涂料将进入快速发展时期，年均市场需求量可达1万吨以上。面对如此大规模的市场需求，国家标准和行业标准的制定无疑将对风电涂料产业的发展起着重要的作用。

　　我国风电涂料标准或已不合时宜

　　随着风电产业的爆发式增长，配套涂料的国产化已成为大势所趋，但我国对于风电涂料的标准制定寥寥可数。据了解，风力发电机组的国家标准主要有以下几个，其中涉及到涂料部分的有：2002年4月1日实施的风力发电机组安全要求；2007年1月1日实施的风力发电机组验收规范；2003年9月1日实施的风力发电机组塔架；行业标准有2000年10月1日实施的风力发电机组风轮叶片。从标准实施年代来看，已有超过十年的标准。风电产业在我国发展迅速，仅塔架及叶片涂料，未来十年需求将达到60-70亿元。因此，年代太过久远的标准或不能适应现在飞速发展的风电涂料产业。另外，在我国风电装备制造业作为新兴产业发展初期主要依靠引进吸收国外技术，配套的保护涂料工程也一度为进口产品所垄断，而国外的风场环境和国内的有很大的不同，针对国外环境生产的风电保护涂料不适合中国的实际。以风电叶片为例，现代化大型风力叶片主要起源于中北欧波罗的海和北海附近的低地国家，那里深受北大西洋暖流影响，以温暖潮湿的温带海洋性季风气候为主，其风源特点是含水量高，含砂量和浮尘量都极低。它们的叶片涂料自然而然的将耐雨蚀作为叶片涂料的主要检测标准。而我国的主要风场位于风沙冲击区域，干旱少雨，风机外围工程的破坏主要来自风沙的侵蚀，因此风电涂料耐风沙标准应该成为我国内陆风电涂料的主要检测标准。而从国外引入的风电保护涂料，是按照针对国外环境的标准生产的，脱离了国内的实际。因此，制定合时宜、合地点的风电涂料标准是我国首应考虑的问题。

　　风电涂料标准制定迫在眉睫

　　目前，风电保护涂料已主要在国内生产，这其中既包括传统的外资品牌，也包括许多国内新兴涂料企业的产品，并且还有很多企业正考虑进入这一领域，但我国涂料行业目前还没有风电保护涂料的行业标准和国家标准，造成各涂料企业在研发保护涂料时缺乏明确的技术参照，通常都是依靠自身的理解以及生产商提供的一些要求来制定企业标准，而各个企业的标准又参差不齐，结果就是产品优劣不一。风电涂料不同于一般的重防腐涂料，它的生产技术要求很高，如果没有行业标准和国家标准作为准入门槛，质量问题会成风电涂料的主要问题。而且由于风电装备处于向大型化方向快速发展的阶段，这对涂料产品也提出了新的更大的挑战，因此风电保护涂料国家和行业标准的制定变得重要而紧迫。

　　政策推动风电产业持续健康发展

　　国家能源局数据显示，今年一季度，我国风力发电量达到188亿千瓦时，增长60.4%，增速分别高出火电、水电和核电49.8个、27.5个和43个百分点，居各大能源发电之首。从中国风电行业由弱变强的发展路径可以发现，《可再生能源法》等一系列政策指引和支持、特许权招标的市场运作机制、设备国产化与技术进步成为风电产业健康发展的主要动力。风电企业普遍认为，保证风电政策的稳定性和持续性是保持中国风电行业竞争力的“强心剂”和“定心丸”。作为七大战略新兴产业之一的风电产业在“十二五”期间还将处于高速发展阶段。因此，风电产业的迅猛发展必然会给风电涂料业带来极大增长。与飞速发展的风电保护涂料产业相对应，我国涂料行业目前急需建立相配套的行业标准或国家标准，这一方面可以使各涂料企业在研发相关产品时有一个明确的技术参照，另一方面也有利于规范和引导市场，以对风电装备形成更好、更长期的保护。

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