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焊接烟尘

焊接烟尘

焊接烟尘范文第1篇

焊接烟尘的治理是一项国际性技术难题,其困难主要表现在以下几个方面:

1.焊接烟尘粒径小,其粒径在0.01-5μm,滤除困难;

2.焊接工位的多变性,使得焊接烟尘捕捉困难;

3.焊接烟尘热气流滞留特性,普通通风技术除尘困难;

4.焊烟除尘设备投资大,运行费用高,投入困难;

5.北方冬季气温较低,难以保证室内温度。

欧洲自20世纪20年代开始对焊接烟尘的危害进行研究,并立法对焊接烟尘进行治理。国内近10年来,已有越来越多的企业应用了焊烟治理设备,生产环境正得到逐步改善,但依然有很多焊接车间未采取任何治理措施。

青海油田机械厂始建于1993年,原设计主要功能是发动机修理和机械加工,多为单跨度高大厂房,只在厂房两侧高处设有通风设施。后因形势的发展和油田实际需要,逐步发展成以容器制造、抽油机加工为主业。厂内目前的烟尘、粉尘主要来源于抽油机车间、压力容器车间、工程项目部等焊接场所。随着机械厂生产规模和工业产值的不断攀升,各车间生产产品的种类、规模、数量也日益增大,从事焊接作业、机械加工及热处理的人员和工作量的不断增多,产生的烟尘、粉尘量也急剧增大。由于原设计的通风能力过小,安装位置过高,无法有效排除烟尘,夏季采用开门、开窗户的方式进行排烟。冬季为保持厂房温度将门、窗关闭,烟尘无法排除。图1为某焊接车间的状况,污染十分严重,极大危害了员工的身体健康。

各厂房原配置的通风设备已远远不能满足目前安全环保、职业健康的要求,存在诸多问题,主要表现在:

(1)固定通风设备老化、损坏。一部分是1993年建厂时设计安装的,一部分是2006年通风设备整改时更换的,大部分运行至今已不能发挥正常有效的功能。设备、电气线路老化,存在较大的安全隐患。

(2)通风设备功率不足,设备是按各车间原发动机修理生产能力配备的,如今各车间已成为抽油机、容器制造的主要生产场地,并生产能力逐年大幅提高,通风能力已远远不足,无法及时有效的将工作面上的烟尘、粉尘无法排除。

(3)通风设备安装位置不合理。大部分厂房的通风实施安装在厂房离地8.5米左右的墙体上,而工作面大部分在地面上,主要烟尘、粉尘集中在工作面上方2—3米处,被抽吸向上运行的范围很小,不能起到及时有效排放的作用。

(4)通风设备配备不足。一是缺少可移动的、噪音低的、座地式排风设备;二是缺少有限空间和密闭容器内焊接烟尘抽排设备。每年在压力容器、各类罐体、房体内的焊接工作量非常大,焊接烟尘、粉尘在这些有限空间内聚集不易扩散,必须依靠通风或抽排设备才能排除。以往是采取通压缩空气进入限空间挤压帮助通风,压缩空气来源于空气泵,各车间空气泵的数量有限,且使用噪音大、移动不方便、占空间,效果也不太好。

(5)冬季厂房室内温度较低,平均室内温度8℃左右,个别车间在最冷季节室内温度在零下十几度,存在结冰现象。主要原因是:单层窗户尺寸过大且变形漏风;车间大门变形漏风;暖气供热温度低,采暖设备为老式光钢组焊,散热面积小,表面实测温度不到50°。如果通风对流排除烟尘、粉尘,造成室内温度更低,个别厂房结冰。

一、高大焊接厂房特征

高大焊接厂房具有以下共同特征:

1.跨距大,厂房高。跨距通常有18m、24m,甚至达30m,厂房高度通常高于10m,甚至达30m。

2.焊接工位多,焊接工件大,条形焊缝、环形焊缝多且长, 焊接烟尘量大。

3.辅助设备占用空间大,各种工件布满车间。

4.厂房内安装有天车,也有厂房装有双层天车,用于搬运物件。

5.春秋和夏季通常通过开门、开窗方式来排除焊接烟尘。北方地区车间送暖气,车间相对封闭。

二、高大厂房焊接烟尘治理要解决的主要问题

1.室内烟尘浓度过高对人体健康带来的危害

焊接烟气中的烟尘是一种十分复杂的物质,已在烟尘中发现的元素多达20种以上。

碳钢CO2/MAG焊过程中的有害烟尘主要有Fe2O3、SiO2、MnO等,铝合金MIG焊接过程中的主要烟尘成分为Al2O3颗粒,焊接过程中还会产生一些有害气体,如臭氧、氮氧化物、一氧化碳、氟化物及氯化物等。

工人长期在焊接烟尘环境下作业,将导致各种职业病,如尘肺、骨软化症、贫血症等。有害气体也会造成肺水肿、支气管炎、急性哮喘症、神经衰弱症及慢性呼吸道炎症等。

为此,国家对作业环境下污染物的浓度标准有一个严格的限制,在标准GBZ2-2002中规定了车间综合粉尘浓度≤6mg/m3。

2.直接排放造成的室内温度上升/下降、能量损失的问题。在有空调或供热的车间,如果采用直排方式,在冬季势必将室内的热量连同污染物一起排至室外,其结果是室内热能的大量损失。

3.焊接工艺要求

传统的混合送风的方式来排除焊接烟尘,其风量大、和风速高,对于CO2气体保护焊来说,当保护气体周围风速超过1m/s时,会吹走保护气体,从而影响焊接质量。

4.提高生产效率。

采用局部除尘时,操作工人经常需要移动吸气臂,以达到最有效的烟尘捕着效果,这样势必大大影响焊接工作效率。

三、机械厂高大厂房焊接烟尘治理方案

针对机械厂旧厂房实际状况,采取分层抽风和局部抽风及保暖的综合方法排出厂房内的焊接烟尘。

1.分层抽风原理

与传统的混合送风治理焊接烟尘不同,本方案采用分层抽风技术对焊接烟尘进行治理。其原理如图2所示。

在有热源的车间,由于在高度上具有稳定的温度梯度,以较低的风速(v

2.分层抽风除尘系统组成

分层抽风除尘系统主要由3大部分组成,即工作面抽风机、上部抽风机和局部抽风机组成(如图3)。

3.冬季气温较低问题的解决

北方冬季温度较低,可达-30℃。大功率的抽风机势必会降低厂房内温度,为了满足广大职工冬季的保暖需求,就需要解决厂房内温度过低的问题。采用“上送式电加热型或者热水型空气幕”隔离车间大门外的冷空气,并购置一定数量的热水型暖风机(水电两用机型)、柜式系列电加热型暖风机,提高厂房温度。

4.通风控制

为达到良好的分层抽风除尘效果,根据工作面的变化位置开启下部抽风机,以及焊接工作面的多少决定开机的台数,及时将絮状烟雾层排除;而上部风机由于烟雾已弥漫基本上处于全开状态。

四、分层抽风治理焊接烟尘的优点

与局部焊接烟尘除尘设备相比,与传统的混合送风除尘系统相比,采用分层抽风技术治理焊接烟尘有以下几大优点:

1.因为烟尘的收集直接针对絮状烟雾层部位,所以除尘效果显著、排出及时,且不受焊接工件大小的影响、不受焊接工位变化的影响;

2.风机的开启机动灵活,不受焊接工位变化的影响,利于室内空气的调节;

3.焊烟除尘设备投资小,运行费用低;

4.操作者在工作的过程中不会受到风机的任何干扰,能极大地提高生产效率。

五、治理前后效果对比

焊接烟尘范文第2篇

关键词 除尘系统;车身;焊装线

中图分类号TG408 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)107-0159-02

随着车身制造技术的发展,CO2焊和钎焊技术得到了广泛应用。然而长期在钎焊烟尘环境下作业的操作人员患呼吸道疾病、血液病、癌症、的比例明显高于其他人员,因此,企业从安全健康角度考虑,在车身焊装生产线中采用CO2焊和钎焊的工位必须安装除尘系统。

1 焊接除尘系统的类型

目前,车身焊装生产线应用的焊接除尘系统主要有移动式和整体式。两者比较移动式烟尘净化器价格便宜,布局也较为灵活,不需要改造车间厂房结构,适合投资少和除尘工位分散的车间。但主机必须放在工位上,导致噪音较大,还需解决设备干涉的问题。整体式除尘系统具有净化效率较高、噪音小的优点,但一次投资成本高、需要封闭空间、常需要进行厂房改造。

2 车身车间焊接除尘系统规划

2.1 移动式除尘系统规划

SGMW一款商用车车身焊装线,总拼7#后护板采用CO2焊进行塞焊。侧围外板采用钎焊,且需要进行打磨处理。考虑车间人员的健康安全,这四个工位都需除尘处理。

通过分析,这四个工位处于厂房中部,厂房基础改造成本较高,因此采用移动式除尘系统。针对现场情况,对于白车身CO2焊接位置的烟尘处理,在工位两侧各采用1台配置3m柔性吸气臂移动式烟尘净化器。如图1所示,工作时,操作人员先将吸气臂放入焊点附近,再从后门进入焊接,焊接完成,将吸气臂取出。

左右侧围各设置一个钎焊工位和两个打磨工位。如图2所示,侧围钎焊采用机器人操作,因此,可以使用Mini迷你型带活性炭高真空净化器处理钎焊烟尘,吸气软管固定在机械手臂上,吸气软管末端配置吸气口。采用活性炭滤芯可以有效处理钎焊的有毒气体。对于打磨工位,可以采用移动移动式烟尘净化器,在打磨时拉近吸气口,结束拉离,避免机运干涉。

为了防止CO2焊工位和钎焊工位的焊接弧光影响到别的工位,选用彩钢板墙,房间四周上部搭建单层墙体。房间四周下部采用挡弧光遮护帘密封,以此遮挡弧光,从而方便工件及工人进出。

2.2 整体式除尘系统规划

对于除尘工位比较集中的车间,一般规划整体式除尘系统。如图3所示,SGMW宝骏基地在补焊线规划三个CO2焊集中工位对白车身进行补焊,因此采用整体式除尘系统进行除尘处理。如图4所示,这种CO2工艺集中除尘的方式,可以解决CO2焊对车间环境的弧光和有害气体的大面积污染问题,这样大大改善了员工操作环境。

宝骏基地有两款乘用车门线工段的8个工位也采用整体式除尘方式,每个钎焊工位各采用一套机械式过滤器进行烟尘处理。如图4所示,将每个工位用彩板隔离成为一个独立空间, 工件进出方向采用遮弧帘密封,方便工人和工件进出,每个工件配备2个吸气臂就近处理大部分烟尘,房间顶部设置一个吸气罩用于处理焊接异味,及残留粉尘。并且每个房间布置4盏灯,用于照明。每个密封房间配备一个冷风机,夏天能降低房间温度,有时也可以当风扇使用。

3 技术要求

对于主机厂来说,除尘系统的技术要求有以下几个方面:

1)钢结构、管道布局、风量的选取,需要保证良好的烟尘净化效果,且系统应具备防火等安全防护功能;

2)根据现场钢结构的布置的整改和加固问题,但不得破坏原有的钢结构(功能);

3)封闭室内空尺寸的人机工程,工件进出问题、通风条件、室温条件、照明条件等;

4)除尘系统的风量计算,以及气候变化的考虑;

5)管道尺寸、安装和布局要求;

6)需要合理布置送风口和排风口,优化排风罩结构;

7)风机品牌和性能要求;

8)除尘主机结构特点、性能、能耗、大致的外形尺寸及重量评估;

9)控制系统应方便控制各种工况,控制的方式在标书中明确;

10)滤芯的结构、材质的规定,应方便清洗及维护;

11) 系统主机及相关部件(如钢结构)的颜色要求;

12) 系统的噪音要求。工作室内的噪音低于70分贝。其他部位的噪音不高于80分贝,在有噪音源的位置,应增加降噪装置(隔震等);

13)除尘效果:员工操作工位处烟尘净化效果(除尘率)必须达到90%以上;

14)净化主机及系统控制操作箱的位置要考虑操作、维护的方便问题。

4 结论

在车身焊装线上除尘系统的应用,车身工艺工程师在规划和技术要求制定时,应该综合考虑到厂房的规划、项目的预算和车间使用方的建议,只有这样才能达到最好的效果。

参考文献

焊接烟尘范文第3篇

【关键词】烟尘;氟;锰

1 前 言

在烟尘氟的测定中,改变茜素磺酸钠一次甲基蓝混合指示剂用量,控制在9:2或7:2的配比为最佳,终点突跃,易于观察。烟尘中的氟化钙全能部转化为氟硅酸钠,在溶解尘样时,加入二氧化硅,得到准确的结果,不加二氧化硅,其总氟含量偏低。测试锰时,采用亚砷酸钠―亚硝酸钠滴定法测试烟尘中锰的含量,其结果不稳定,不能得到一组平衡数据。

2 实验部分

2.1采集尘样

(1)焊条。每个编号的焊条每5根为一大组,前一天E4303型号的与150℃保温1小时,E5018型号的于350℃保温1小时,第二天用其中3根烘干焊条称重(精确至0.01g),测发尘量,2根烘干焊条不称重只集成,连同前3根的焊条一起供化学分析[1]。(2)滤纸。每个被测焊条预先准备4张相应规格的滤纸干燥4小时以上。其中:3张纸称总重量(精确至0.0001g)测发尘量后装入袋内,1张不称重只集尘供化学分析。(3)试样处理。将锥形盖口上的已吸附烟尘的滤纸取下,取下烟尘置于玛瑙乳钵中研磨均匀。于105±2℃烘1小时,放入干燥皿中保存。

2.2焊条烟尘中氟的测定

矿石中总氟的测定一般都采用先碱熔,后蒸馏使氟与干扰元素分离的方法,整个操作烦琐、费时。在分析焊条烟尘总氟时,根据尘中存在干扰元素的一般情况,采用了碱熔直接滴定的方法测定总氟,即快又准。试样在有二氧化硅存在下用碳酸钠熔融,将试样中的氟化钙转化为氟硅酸钠,用水浸取,使氟硅酸钠连同氟化钾、氟化钠溶于水中,使钙、铁、锰等干扰元素沉淀分离,滤液用硝酸钍标准溶液直接滴定。(1)试剂。茜素磺酸钠指示剂:0.4%;次甲基蓝指示剂:0.1%;淀粉溶液5%当天配制趁热使用;氯乙酸缓冲液:称取氯乙酸9.5g和2g氢氧化钠溶于100mL水中(此溶液PH值约为3);硝酸钍标准溶液:称取Th(NO3)4 05H2O 7.267g溶于水中稀释至1升,此液1mL相当于1mg氟;氟化钠标准溶液:称取NaF(一级)2.2324g于烧杯中用水溶解,移于1000mL容量瓶中,稀释至刻度,摇匀,此液1mL含氟1mg。(2)标定方法。准确吸取氯化钠标准溶液15mL,放于500mL三角瓶中,加水50mL,加茜素磺酸钠指示剂2滴,用(4:100)HCI调至纯黄色,分别加2mL缓冲液,5滴茜素磺酸钠指示剂2滴次甲基蓝,热淀粉液5mL,用硝酸钍标准液滴定至翠绿色消失,出现灰蓝色即为终点。硝酸钍滴定度式(1):T=G/V ……(1)

式中:G为所取氟化钠标准溶液含氟克数;V为滴定时消耗硝酸钍标准溶液毫升数。(3)样品测试。称取干燥之尘样0.5g于铂金坩锅中,加碳酸钠5g,二氧化硅0.1g,在酒精灯上熔融、冷却,将熔物倒入400mL烧杯中,用水洗净坩锅加水至体积约150mL左右,杯中加入碳酸铵1g置于低温炉上煮沸5分钟,冷却移入250mL容量瓶中稀至刻度摇匀、干滤,吸取滤液50mL于500mL锥形瓶中,加茜素磺酸钠3滴,先用1:1盐酸调制浅红色,再用4:100稀HCL调至黄色,加水50mL,加缓冲液2mL,茜素磺酸钠4滴,次甲基蓝2滴,热淀粉溶液5mL,用硝酸钍标准溶液进行滴定,至绿色消失,出现灰蓝色即为终点。氟含量按式(2)计算:

T×V

F%=―――×100 ……(2)

G

式中:T为每mL硝酸钍相当于氟的克数;V为消耗硝酸钍标液的mL数;G为试样重量,g。

2.3 焊条烟尘中锰的测定[2]

(1)要点:尘样经磷酸溶解后,用硝酸铵使锰氧化为3价,以N―苯代邻氨基苯甲酸为指示剂,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定。(2)试剂:苯代邻氨基苯甲酸指示剂:0.2%、磷酸(密度1.70)、硝酸(密度1.42)、硝酸铵(固体)、硫酸亚铁铵标准溶液:0.02N、硫酸(1+9)。(3)分析方法。称取经研磨且在干燥中保存之尘样0.2g与250mL锥形瓶中,加磷酸15mL、硝酸3mL,置于低温电炉上加热溶解试样至微冒烟(液面上层小水珠刚好消失时)取下,放置30秒,立即加入硝酸铵2g摇匀,用吸耳球鼓气赶尽氮氧化物后,稍冷,加30mL硫酸(1+9),摇匀,继续冷至室温,先用硫酸亚铁铵标准溶液滴定至淡红色,加指示剂2~3滴,再继续滴定至亮黄色即为终点(带标准样品计算结果)。计算:Mn%=A×V……(3)

式中:A为硫酸亚铁铵标准溶液相当于锰之系数;V为消耗硫酸亚铁铵标准溶液的毫升数。

3 结果与讨论

3.1焊条烟尘中总氟的测定

(1)指示剂的选择和用量; (2)氯乙酸缓冲液用量的影响; (3)干扰元素的影响; (4)二氧化硅的影响。

3.2锰的测定

(1)一般测定锰的方法[3]有:亚砷酸钠―亚硝酸钠滴定法。试样用酸溶液解后,锰以二价形态在,在2~4mol/L的硫酸溶液中,以硝酸银为催化剂,用过硫酸铵将二价锰氧化成七价(此时试液呈紫红色),然后以亚砷酸钠―亚硝酸钠的混合溶液滴定,将七价锰还原为二价锰(此时紫红色消退)。用七价锰和三价锰法测定了3种焊条烟尘中的锰,结果数据不稳定,平行实验很乱,经过反复试验发现,尘样虽然颗粒很细,但由于集尘装置条件所限和尘中个元素比重不等,致使成分分布不匀,严重影响测定结果。于是对尘样进行研磨处理,样匀后进行分析试验,获得了满意的结果。

4 结 论

(1)低氢型碱性焊条药皮中,莹石的分解产物碱性氟化物(可溶性氟化物,如氟化钾、氟化钠等),是促使低氢焊条引起的金属热病率增高的主要原因。(2)低氢焊条烟尘对人体的有害影响大于非低氢焊条,低氢焊条烟尘中的氟化物,从开始经肺部吸收即通过血液分布于全身,在肺、心、脑、肝、肾、脾、牙及肌肉等均有分布,在肺、血液、骨骼、牙齿、有积蓄,并经粪、尿排出。(3)焊接烟尘多少及有害成分的含量是焊条焊接时污染环境,危害身体健康的主要卫生目标。本方法可以准确反映焊条烟尘中氟、锰的含量,所以一定要控制其含量,避免人体受到过多的伤害。

【参考文献】

[1]李 斯.焊接材料设计生产加工新技术新工艺与产品质量性能试验检测验收规范实用手册[M].吉林:音像出版,2004.

焊接烟尘范文第4篇

(1)生产工艺与所用原辅料。生产工艺说明:按船体分段各模块的设计结构要求,带涂层的钢板在加工车间的加工平台上进行定位和切割,然后进行卷板、板块拼装焊接,同时进行型材钢条的切割与拼接。完成钢材板块切割拼装后,接着进行分层制作、小组装、板块大组装和船体分段组装。在分段堆场与预舾装场完成船体各个分段建造和预舾装。预舾装后的船体分段,吊上船台,拼接合拢成为船舶前段,完成水线以下部分面漆工序。船体前段下水后拖入船坞,在船坞内与船尾段、驾驶台合拢安装后,部分机舱舾装、甲板舾装后出坞,继续靠泊在舾装码头上完成水线以上部位面漆工序和船体内部的舾装工序,最后通过试航、调整,新船即可出港。使用的原料:钢材、焊条、焊丝、铁矿砂、氧气、二氧化碳、丙烷、油漆、有机溶剂等。(2)主要职业病危害因素性质及危害。1)主要职业病危害因素:主要有锰及其无机化合物、氧化铁粉尘、电焊烟尘、砂轮磨尘、甲苯、二甲苯、乙苯、乙酸乙酯、丁酮、异丙醇、丁醇、酚、臭氧、一氧化碳、二氧化氮、X射线、工频电场、电焊弧光、噪声和手传振动等。2)主要职业病危害因素对人体的健康影响:锰:长期接触会损害人体的中枢神经系统,出现头晕、头痛、心动过速、记忆减退、嗜睡、多汗、两腿沉重等症状。重者会出现“锰性帕金森氏综合征”。电焊烟尘:吸入这类烟尘会引起头晕、头痛、咳嗽、胸闷气短等,长期吸入造成肺组织纤维性病变,常伴随锰中毒和金属烟热等并发症。氧化铁粉尘、砂轮磨尘:长期吸入某些生产性粉尘可引起以肺组织纤维性病变为主的全身性慢性疾病,尘肺。二甲苯:短时间内吸入较高浓度二甲苯可出现眼及上呼吸道明显的刺激症状、恶心、呕吐、头晕、胸闷、四肢无力。重者可有躁动、抽搐或昏迷。长时间接触有神经衰弱综合征,女工有月经异常,工人常发生皮肤干燥、皮炎。高温:作业人员因体内热平衡和水盐代谢紊乱,可导致职业性中暑,严重时可发生重症中暑。噪声:长期接触工业噪声可引起操作工人耳鸣、耳痛、烦躁、失眠、头晕、记忆力减退,也可引起暂时性听阈位移、语频听力损失、高频听力损伤、永久性位移,更严重者出现噪声聋。

2现场检测浓度及结果分析

(1)现场检测浓度判定:电焊烟尘、锰及其无机化合物、砂轮磨尘、二甲苯和噪声均有不同程度超标。(2)检测结果分析。毒物超标原因:1)舱室有限空间作业,全面通风装置及换气装置未能及时将焊接过程产生的危害排出;2)大组立工场(车间)对大型部件内部进行焊接时,通风效果差;3)电焊作业密度大,未设置局部的抽排风装置。噪声超标原因:1)作业密度大,金属碰撞;2)调漆作业气动装置进行排气时,未设置消音器;3)生产工艺受限。

3采取措施

(1)工艺先进性:1)采用低尘、低毒、低氢型焊条,降低焊材的发尘量;引进自动焊接操作机,减少焊接烟尘产生量及工人接触时间;2)选择不含苯的油漆,以低毒替换高毒;采用环保型无气喷涂机,以控制喷涂过程中漆雾的飞散。(2)工程防护措施:1)船台、船坞、舾装码头均露天布置,自然通风良好;组立工场(车间)、加工工场等生产厂房四面敞开,屋顶采用气楼建筑结构,自然通风良好,毒物、粉尘不易积聚;2)车间设独立的全室通风系统,采用二次喷涂房,全喷全涂工艺。3)在船体工程配备大量的鼓风机及全新风送风空调机,舱室放置送风机,通过软质塑料管把新鲜空气送到狭窄工作位附近,同时在工位另一出口处放置轴流排风机,把狭窄空间内受污染的空气排出有限空间外。(3)个人防护用品:为工人配备防护眼镜、电焊皮手套、电焊面罩、帆布手套、防尘口罩、防毒面罩、防护耳塞、工作服、安全帽、三防劳保鞋、安全带等。(4)职业卫生管理:建立了较为完善的职业卫生管理制度。(5)职业健康检查:进行了在岗期间的职业健康检查。

4结束语

焊接烟尘范文第5篇

一、事件发生前设备状态

2012年4月7日,6号炉1号引风机振动0.8~O.9mm,对该引风机进行叶轮检查,发现叶轮叶片积灰2--3 mm厚,刮灰后进行找动平衡试验,振动值降至水平O.02 mm。4月15日,该引风机振动,检查发现叶轮叶片积灰2~3 mm厚,部分叶片变形,端瓦轴封损坏。腰瓦冷却水观察窗模糊不清。腰瓦水平振动O.06~0.07 mm,对该引风机进行叶片刮灰,同时对叶片磨损的部位进行补焊,对机壳漏点进行处理。所有缺陷已处理完毕,经送电试转该腰瓦水平振动O.06~O.07 mm,2号引风机腰瓦水平振动0.02~O.03 mm。对该引风机进行动平衡处理,找动平衡后,风机腰瓦水平振动0.05--0.06 mm。4月17日,该引风机腰瓦振动值为O.08~0.09 mm,进行动平衡处理后,振值达到O.05~0.06mm投入运行。4月19日,1号引风机振动0.08~0.09 mm,停止运行,进行叶轮检查,发现叶轮叶片积灰严重,脱硫返烟。

二、事件过程

4月19 日,该引风机振动0.08~0.09mm,减负荷,引风机停止运行,进行刮灰处理。第一次启动测振O.08~O.10 mm,使用ZXP-2B型测振仪,测量的相位角值不稳定,停止风机试转,加一次3两配重块;第二次启动5 min后,挡板开至40%--50%,当时运行表盘显示水平振动O.05 mm,瞬间升至3 mm,此时检修和运行人员正在现场实际测振,突然听见一声巨响,接着看见风机腰瓦的地脚板从螺栓孔处断裂,出口烟道的下部位被飞起叶片残片砸开一道80 mm长的口子,1号引风机保护联锁跳风机停止运行,锅炉减负荷。解体发现叶轮有一个叶片在鱼头的焊接部位处撕开,飞进出口烟道内。

三、原因分析

该引风机从4月7目到4月19日引风机共振动4次,每次都是对叶片刮灰后,找动平衡处理。期间最后一次测量相位角值不稳定,由于检修人员无经验,振动值也不大,对测量相位角值变化不稳定,没有引起注意。根据叶片撕开的位置看在叶轮的后盘与鱼头焊接部位先撕开,在此处先有微小裂纹,然后顺裂纹处使叶片的内部进灰,随着叶轮的转动和温度的变化,堆焊的焊肉和原叶片的焊肉不是一样的材质,受热后膨胀不同,随着焊接应力变化,裂纹不断地延长,进灰的量也在增加,致使测量相位角值不稳定,导致叶片撕开发生飞车事故。由于该风机的出口挡板长时间开关不动造成卡涩,出口挡板已割除,脱硫侧挡板也卡涩不好用,烟气返烟严重,进入到机壳内刮灰必须戴防毒面具,机壳内温度又高,对叶片的检查有轻微的裂纹是很难以用眼发现的。

四、防止飞车事故的发生采取的措施

(一)首先要采购一套引风机的出口挡板,在等级检修中更换新的挡板,修好脱硫侧的挡板,保证开关灵活不漏烟,要保证关闭后不得漏烟。以便检修人员进入到机壳内能详细检查叶轮叶片的状况。

(二)对叶轮的防磨焊接改进工艺,在修复引风机时,先加工一套和叶片一样宽的U型套,材质为16Mn钢板,长度把原叶片和鱼头的焊接部位盖住,厚度为6 mm,两侧焊在前后盘上,下侧焊在叶片上,然后在U型保护套面上焊接耐磨焊条,躲开和原焊缝的焊接不同材质的焊条,避免发生焊缝裂纹,防止鱼头部位进灰再次发生飞车事故。

(三) 由于煤质热值降低到2500 kcal,为保证铝厂的用电负荷,锅炉启动5台磨煤机运行,烟气的含尘量增加,电除尘器的除尘能力不足,烟气中的飞灰严重磨损叶轮的叶片。每次对叶片磨损的部位补焊的耐磨焊条数量及位置要一样,要由焊接专业熟练的焊工进行补焊,避免焊接后进行动平衡试验,因为启动一次电机电流大,使线圈温度升高,启动第二次需要等1.5~2 h后才能转,找动平衡最长时间需要6 h,引风机不能运行,只能单台引风机运行,影响发电量近30万度。

(四)风机叶片粘灰也容易引起振动,设计的锅炉排烟温度147.7℃,经过电除尘器、烟道降温、烟道腐蚀漏风及引风机壳磨损漏泄、人孔门封闭不严、轴封处过大的间隙等因素,使大量的冷风被吸入机壳内,导致烟温降低,灰尘发潮粘结在叶片上。当灰粘到一定的厚度由于时轮转动的离心力的作用,有的灰尘就脱落,造成风机叶轮不平衡产生振动。经实测风机外壳温度100~110℃,说明有大量冷风被引风机吸入,所以烟温才能降低,引风机叶片才能粘灰。对烟风系统仔细排查,发现一处封堵一处,将机壳的保温扒掉,对漏风的地方进行补焊,对人孔门的密封不严的重新换密封材料,特别是轴封处间隙最大有25 mm,更换新的密封使间隙缩小到2~3 mm,治理漏风以后叶片粘灰现象已经消除。提高了引风机运行周期,既减少检修人员劳动量,还增加了发电量。

(五)引风机叶轮焊接的鱼头型式叶片,由于运行时间长,叶片大部分变形严重,表面凸凹不平,分析原因是制造厂家在安装叶片时,两块铁板合在一起中间是空心的,如在两块铁板之间焊接一块加强板,就能提高叶片的强度。防止叶片变形,提高引风机叶轮的使用寿命。

五、效益

引风机按每月发生3次振动,每次平均花费4 h找动平衡,每小时按少发电量50MW,计60万度,按0.3元/度计算,直接损失效益18万元,按年计算效益更十分可观。现在引风机经过治理漏风和改进叶片的防磨焊接工艺,已逐步达到稳定运行,为霍煤鸿骏铝电公司自备电厂多发电量,奠定了基础。