1 基本情況介紹
1.1 攪拌器基本情況簡(jiǎn)介聚乙烯車(chē)間原在線(xiàn)臺(tái)攪拌器由于2008 年2 月21 日大停電后,雖然我們按照事故預(yù)案進(jìn)行了緊急處理,但因?yàn)楦鞣N原料及公用工程全停,造成攪拌器降溫過(guò)快,軸和軸套無(wú)法冷卻,所有控制因大停電而處于失控狀態(tài),造成反應(yīng)釜攪拌器密封內(nèi)反串樹(shù)脂損壞,攪拌器抱死,從而更換了進(jìn)口原產(chǎn)新攪拌器。當(dāng)時(shí)新攪拌器安裝完畢后,由于外商供給的攪拌器密封軸承總成間隙太小,導(dǎo)致軸承過(guò)熱,電流超高,不能正常運(yùn)行。2008 年3 月14 日,與公司機(jī)動(dòng)處及廠機(jī)動(dòng)部協(xié)商解決方案,對(duì)攪拌器軸承進(jìn)行拆檢,把軸承間隙增大了0.05 mm,復(fù)位試運(yùn),軸承溫度70 ℃,在正常范圍內(nèi),電流85 AMPS,在正常范圍內(nèi)。
1.2 運(yùn)行參數(shù)
聚乙烯車(chē)間反應(yīng)釜攪拌器,由加拿大PROCHEN
MIXING 公司制造,1989 年出廠,1991年安裝使用。攪拌器功率為75 kW, 轉(zhuǎn)速229 r/min ,葉輪直徑635 mm,軸長(zhǎng)3
228.2 mm。密封采用迷宮密封,密封油型號(hào):H-25,工作壓力:22 MPa,工作溫度:65~70 ℃;潤(rùn)滑油工作壓力7
kPa,工作溫度60~65 ℃;調(diào)溫水系統(tǒng)工作壓力686 kPa,軸溫28~30 ℃,軸套溫度:30~32 ℃[1]。
1.3 工作原理
攪拌器作用是使反應(yīng)釜內(nèi)物料和催化劑充分混合均勻,穩(wěn)定聚合反應(yīng)。攪拌器密封由軸、軸承組、密封體和聯(lián)軸節(jié)四大部分組成。此系統(tǒng)配有密封油系統(tǒng)、潤(rùn)滑油系統(tǒng)和調(diào)溫水系統(tǒng)三大輔助系統(tǒng),密封油系統(tǒng)和調(diào)溫水系統(tǒng)最關(guān)鍵,潤(rùn)滑油系統(tǒng)對(duì)上部軸承起潤(rùn)滑冷卻等作用。聚乙烯攪拌器密封管路結(jié)構(gòu)(見(jiàn)圖1)。攪拌器電機(jī)1
500 r/min,經(jīng)過(guò)齒輪箱減速后帶動(dòng)攪拌軸旋轉(zhuǎn),攪拌軸轉(zhuǎn)速229
r/min,攪拌軸通過(guò)聯(lián)軸器帶動(dòng)攪拌槳轉(zhuǎn)動(dòng),攪拌軸與反應(yīng)釜之間為金屬間隙密封,整個(gè)密封腔即軸套與攪拌軸的間隙,總長(zhǎng)度為500 mm,
下部間隙為0.03~0.05 mm,上部間隙為0.05~0.08 mm,
軸與軸套吻合部分有反向螺紋,密封油由軸套下部1/5處進(jìn)入密封腔[2],密封油操作壓力比反應(yīng)釜壓力至少高出4
MPa,部分密封油在壓差的作用下持續(xù)進(jìn)入反應(yīng)釜內(nèi),對(duì)起密封作用,其他密封油向上逐漸泄壓流出返回密封油箱,密封油起:潤(rùn)滑、密封、冷卻、沖洗等作用,密封腔的間隙靠軸和軸套的熱脹冷縮來(lái)調(diào)節(jié),所以在軸和軸套中各通入冷卻水,設(shè)計(jì)軸溫28~30
℃,軸套溫度:30~32 ℃,溫差3~5
℃[3],而軸套材質(zhì)極為特殊,受溫度影響變化很大,為外商專(zhuān)利,其中青銅含量約90%,其它為多種元素,國(guó)內(nèi)分析不出來(lái)。
2 原因分析
2.1
原因分析一第一次攪拌器抱死是由于2008年2月21日大停電,造成公用工程在瞬間全部停掉,水、汽、風(fēng)沒(méi)有流量,裝置停車(chē),攪拌器密封系統(tǒng)由于密封油壓力過(guò)低、軸和軸套無(wú)法冷卻,造成反應(yīng)釜密封反串樹(shù)脂,在恢復(fù)運(yùn)行時(shí),積聚在密封內(nèi)的樹(shù)脂結(jié)塊,旋轉(zhuǎn)時(shí)損壞了密封面,最終導(dǎo)致攪拌器抱死。
2.2 原因分析二
第二次攪拌器抱死是由于外商供給的新攪拌器密封止推軸承徑向間隙偏小(0.03 mm),導(dǎo)致軸承過(guò)熱,電流偏高,無(wú)法正常運(yùn)行。攪拌器運(yùn)行數(shù)據(jù)(見(jiàn)表1)。
3 改進(jìn)措施
根據(jù)攪拌器抱死的原因,有針對(duì)性地從攪拌器潤(rùn)滑油、直推軸承間隙、攪拌器調(diào)溫水流量等三個(gè)方面進(jìn)行了革新改造。
3.1
改造潤(rùn)滑油回路將潤(rùn)滑油回油管線(xiàn)由∮1/2"管改為∮3/4"管,并改變管線(xiàn)走向,減少?gòu)澢糠?;加大?rùn)滑油量一倍,油溫度由45 ℃降至30
℃,接三股工廠風(fēng)冷卻,軸承溫度降至80~90 ℃,表面溫度降至75 ℃,溫度和電流仍有波動(dòng)變化現(xiàn)象,電流在90~96 A
之間,軸承仍需進(jìn)一步磨合。
3.2 調(diào)整定位軸承的止推間隙潤(rùn)滑油管路改造后,電流仍高,對(duì)軸承進(jìn)行了拆檢。經(jīng)測(cè)量止推軸承徑向間隙0.03
mm, 偏小,立即更換新軸承蓋,并把軸承間隙增大0.05 mm 到0.08 mm,復(fù)位后四環(huán)狀態(tài)下運(yùn)行,軸承溫度80
℃以上,仍然偏高但明顯好轉(zhuǎn),電流逐漸穩(wěn)定在85AMPS,在正常范圍內(nèi),基本可以穩(wěn)定運(yùn)行。處理前后對(duì)比見(jiàn)表1。
3.3 改造潤(rùn)滑油回路調(diào)溫水水管由正扣安裝改為反扣安裝,且在壓蓋上方加固定裝置,使水管直達(dá)攪拌器底部。軸部水溫控制在27.5 ℃,軸套水溫控制在32.5 ℃,增大了軸與軸套之間的溫差:5 ℃,進(jìn)而增大了密封腔的間隙(見(jiàn)圖2)。