干熄焦旋轉密封閥故障分析
2019-08-02 一、事件經過
2012年11月26日21:20分一步排出旋轉密封閥報“智能馬達故障”,當時料位112噸,干熄焦巡檢到現場后手動轉旋轉閥,但是轉不動,立即組織運維人員檢查溜槽,未見異物,之后組織人員開人孔檢查,打開人孔后未見異物,有較多焦炭,準備掏炭。由于干熄爐還能繼續裝焦,停排出后裝6爐紅焦,22點停止裝焦,料位363噸。
排出經過降溫,22:30左右開始掏炭,27日02:30左右掏完炭,但未見異物,期間多次現場手動盤車,還是轉不動,組織維修人員用千斤頂頂旋轉閥的葉片,但難度較大,04:30頂出兩格葉片空間,觀察下部三塊葉片處未見明顯異物,上部兩塊也未見明顯異物,后懷疑軸承及潤滑系統出現問題,打開旋轉閥兩側密封室人孔,5:30打開非傳動側的軸承端蓋檢查軸承,也未見明顯異常,后繼續用千斤頂頂葉片,同時掛手拉葫蘆一起拉葉片,旋轉密封閥仍然不動。
經過一夜的檢查處理,旋轉密封閥卡死現場未見任何進展,27日9:00現場決定對旋轉密封閥進行更換,于27日中班21點新旋轉密封閥安裝試車完畢。
二、背景
旋轉密封閥用在干熄焦系統,設置在排焦裝置振動給料器的下方,是將冷卻到平均溫度約200℃以下的焦炭連續不斷的從干熄槽內向外排出的裝置。通過調節振動給料器的振幅,被冷卻的焦炭連續不斷的向下定量給出,進入旋轉密封閥的上口,由減速機點機帶動轉子旋轉,將焦炭從旋轉密封閥的下口排出,旋轉密封閥排焦的過程實現密封,避免了有害氣體向周圍環境泄露。
三、事件性質
三、事件性質
設備故障
四、事件影響
造成焦爐濕熄108爐。
五、故障原因及分析
28日,對換下的旋轉密封閥進行解體檢查,29日在拆卸閥體端面密封裝置時發現轉子非傳動側外圓密封槽上的一條保護環脫落,并卡在轉子與殼體的間隙中,導致旋轉密封閥轉子無法轉動。
旋轉密封閥端面密封原理(如圖1):轉子兩端的外圓有密封槽,槽內裝盤根和保護環,12條弧形不銹鋼保護環在圓周上依次排開,不銹鋼保護環由12塊弧形密封環固定,在圓周上也依次排開,密封環通過等分分布的36個密封彈簧座定位,從而使密封環與外殼密封圈形成接觸密封。在旋轉密封閥工作時,潤滑脂通過轉子上的密封環與外殼密封圈接觸面油槽,分布到整個密封面,在旋轉時使密封環達到密封狀態。

圖1
此旋轉密封閥于2011年11月一步干熄焦年修后投產使用。在今年9月一步干熄焦年修之前,由于干熄槽斜煙道倒流板燒損變形嚴重,致使斜煙道經常出現浮炭現象,為避免浮炭循環風機只能降負荷生產(導致循環風量不足)。同時為了保證公司焦炭需求,還需大排焦量生產,致使排焦溫度較高,達200℃以上(正常排焦溫度一般低于160℃),排焦溫度高導致旋轉密封閥工況發生變化而旋轉密封閥端面密封潤滑脂(極壓合成脂7408B-2)滴點為193℃,當高于此溫度是潤滑脂溶化成液態,使旋轉密封閥端面密封起不到潤滑密封效果,形成干磨(見圖2)。11月26日其中一條磨損后松動的不銹鋼保護環被帶入轉子與殼體間的間隙,并卡在其中,導致旋轉密封閥卡死。

圖2
由于弧形不銹鋼保護環在內側,端面側還有盤根和密封膠,在拆卸旋轉密封閥端面人孔的情況下也只能檢查到密封彈簧座和弧形密封環與外殼密封圈的密封情況,無法觀察到端面密封裝置內部磨損情況,如徹底解體檢查由于現場條件限制則無法進行回裝,只能返廠檢修。由于專業人員的經驗不足,沒有充分考慮到排焦溫度高對潤滑脂的影響,其次年修時對旋轉密封閥的檢修項目不夠詳細,外觀檢查無異樣后只是檢查了密封彈簧座和弧形密封環與外殼密封圈的密封情況,未對不銹鋼保護環檢查導致了此次事故的發生。
在此次事故處理過程中,維檢單位處理措施不當,致使一步干熄焦恢復生產時間拖延,負處理措施不當責任。

圖3
六、防范措施和建議
1.需加強處理問題的能力,發現問題的能力,處理問題的能力。
2.現將旋轉密封閥兩端密封氣體壓力Z低報警值設為6kpa(旋轉密封閥正常工作時內部氣體壓力約為4kpa),當低于6kpa請立即通知點檢。振動給料器線圈冷卻壓風管出口壓力報警值設定為2kpa,此報警值僅為參考,以振動給料器線圈溫度(高報129℃)為依據調整冷卻風量。
3.更換耐溫高的潤滑。
4.旋轉密封閥給油脂泵加油周期已由4次/小時改為6次/小時,約2天油箱補加一次潤滑油。巡檢每班檢查給油脂泵工作情況,保證油管路及旋轉密封閥潤滑點無泄漏現象。每兩周檢查一次旋轉密封閥端面密封裝置潤滑點潤滑情況。
