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高炉风机叶片断裂事故处理
发布时间：2012-12-17 16:17 来源：未知
一、简介
从瑞士某公司引进两套AV90-15电机拖动的全静叶可调轴流高炉鼓风机组，电机为ABB制造的无刷励磁同步电机，额定功率44MW，转速1500r/min，采用变频启动方式。控制系统硬件采用日本横河产品，由成都西部工程公司组态。该风机具有节能、高效及快速启动等特点，运行中的风机一旦出现问题，另一台备用风机在热备状态下，可在5min内迅速启动，保证高炉供风。
2011年4月，风机突然强烈振动，微机画面显示轴振值达到最高96.5μm，立即做倒机准备，在协商倒机的同时，风机两个支承端轴振值在慢慢回落，2.5h后倒机时，进风侧轴振基本稳在57.7μm，排气端轴振动81.81μm。据现象分析，判断是不平衡引发的振动。盘车冷却6h后，首先拆解风机侧联轴器护罩，检查平衡配重，未发现松动和脱开迹象。随即检查风机进出风管道，在出风管道内发现规格不等的金属颗粒，初步判定为叶片断裂。
二、风机损坏情况
1．转子叶片
主要损坏的动叶片从第三级开始，并且每一级叶片外形都受到一些损坏。第四级掉了一块叶片，许多叶片的外形严重弯曲和损坏，尤其是叶片外顶部的部分。第五至第八级动叶片外形明显损坏。第九至第十五级动叶片，有很深的碰撞痕迹。吸风侧轴颈上有很明显的连续条痕，吸风侧转子密封区域上密封环轻微磨损，顶部有一个浅的缺口，一些密封环弯曲。出风端转子密封区域上的密封环轻微磨损，顶部有浅的缺口，一些密封环弯曲，轴受热变色明显。
2．内缸叶片
第二、三级静叶片底部碰撞损坏，第三、四级之间的静叶承缸表面有磨损痕迹。四至十级静叶片底部的进、出口边缘碰撞损坏。第十一至十五级静叶片碰撞损坏严重。对风机动静叶片进行着色探伤，动叶片没有发现裂纹，静叶片有11处裂纹，裂纹大小2～15mm不等。
三、修复叶片
1．动叶片修复
动叶片损伤以第四级叶片较重，对第四级在径向量出130mm处切割，共计40片，切割后使第四级叶片长短保持一致，表面无刺、平整。其他级上的叶片，对损伤较重的叶片采用局部切割，并叶片切割处打磨，使叶片修复后圆滑过渡。
修复动叶片，重要的是保证每处叶片的平衡点，即每修一片叶片必须考虑对称问题，尺寸大小及形状应无太大差别。对每一级的叶片修理作出记录，叶片修复尺寸按号排号记录。对转子进行跳动和尺寸检查，做额定转速下的动平衡检验。
2．静叶片修复
针对每级叶片损伤情况，按号排序，对尺寸及形状修复情况记录，按步实施处理。对第四级损伤较大的叶片进行切割处理，并将切割后的叶片打磨圆滑。把内缸上有裂纹的叶片取出送到沈阳进行熔融修复，处理后同装处理。对动静叶片的处理，均应保证修复后平衡点均匀，修复而平整、无刺。
四、高炉风机机械运转和性能调试
(1)修复各叶片后试车，风机出口振动过大。现场动平衡，消除风机振动，风机出口振动。
(2)风机喘振点测量。因切除了第四级动叶片工作部分的2/5，级的压比要降低30%，因此校对实际运转时喘振点情况。为减少对轴流风机的影响，只测量小静叶处的几个喘振点分别在250、300、400和500。
(3)负荷试验。正常生产时要求鼓风机排气压力410kPa，风量5860m3／min，功率28000kW。为避免叶片受力过大，决定修复后的风机出口风压限定在0.385MPa，风量5260m3/min以下。
五、结论
瑞士某公司高炉风机运行近三年来，AV90-15这款机型发生三起叶片断裂事故，或多或少存在设计缺陷和热处理工艺问题。
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