空冷风机U型螺栓断裂原因分析及解决.pdfVIP

REFINERYENGINEERING 炼油技术与工程PE’FROLEUM 2017年第47卷第4期 空冷风机U型螺栓断裂原因分析及解决 潘强，刘福，雷涛，吕剑超 (中国石油克拉玛依石化公司，新疆克拉玛依834000) 摘要：针对中国石油克拉玛依石化公司某柴油加氢改质装置空冷风机固定叶片的u型螺栓接连发生多起断裂 失效事故开展研究分析，发现u型螺栓的断裂主要是由于叶片安装时u型螺栓预紧力不足使其长期在松弛状态下 运行造成疲劳断裂。而u型螺栓内部也存在较高的应力区域、风机叶片共振等外部因素则加速了其断裂。通过采 取将风机u型螺栓更换为夹板式固定螺栓、其余型号风机将叶片轴一阶定位改造为二阶双向定位、严格规范叶片 安装角度及螺栓预紧力等一系列改造措施后，空冷风机u型螺栓断裂问题得到有效解决。改造后的空冷风机已安 ooo 全平稳运行14 h，消除了空冷机组运行中的重大安全隐患，取得了较好的改造效果。 关键词：空冷风机u型螺栓断裂失效安装改造措施 空冷风机作为通用流体机械，已被广泛应用 将会造成叶片脱离甩出，破坏风筒护网，甚至伤及 于能源、冶金、石化、交通等领域。其性能的好坏、 工作人员等重大危险事故发生。此次检查发现的 结构的稳定性对整个风机的安全可靠运行至关重 U型螺栓断裂分布在5台风机上，风机型号为 要。2014年3月中国石油克拉玛依石化公司(克 石化)某柴油加氢改质装置空冷风机接连出现了 多起固定叶片的u型螺栓断裂失效事故，严重威 台，累计断裂7条u型螺栓，其断裂情况见图1。 胁到装置的安全生产和员工的人身安全。u型螺 栓断裂可能会造成风机叶片甩出、风机振动增大， 风机U型螺栓断裂数量较多，占87．5％，所以研 同一风机上的其他U型螺栓受到的交变应力增 究的重点是型号为G．SF36．58L6一Vs30的风机。 大，加剧其损坏速度，进而造成重大的设备事故。 目前国内关于固定叶片的u型螺栓断裂问题的 文献资料很少，仅有薄井亮对云冈热电二期空冷 风机u型螺栓断裂的分析报道，该文献认为U型 螺栓断裂主要是由于安装不规范和螺栓预紧力不 足引起…。基于此，对克石化多起典型的u型螺 栓断裂失效问题开展研究分析，找出了其断裂失 效的原因，提出了改造措施和建议，有效解决了u 图1 u型螺栓的断裂情况 型螺栓断裂问题，消除了空冷机组运行中的重大 FractureofU bolt Fig．1 type 安全隐患。 2 U型螺栓断裂原因分析 1 空冷风机运行现状 针对空冷风机u型螺栓断裂的情况，借助有 空冷风机u型螺栓的作用是将风机叶片固 限元Abaqus分析软件对固定叶片的u型螺栓进 定安装在其轮毂上，一般一个叶片由2套u型螺 行了静力学分析。图2为通过有限元分析得到的 栓固定。2014年3月26日，装置开展风机专项 检查保养工作，检查出有5台风机叶片上的固定 收稿日期：2016—12—25；修改稿收到日期：2017一Ol一23。 u型螺栓发生断裂。u型螺栓一旦发生断裂将造 作者简介：潘强，工程师，硕士，从事设备技术管理工作。联 成叶片紧固能力下降，若未及时发现，风机运转中 ．-——34--—— 万方数据 兰!：堂竺!塑 垩塑兰：竺鲨垦塑!竺竺竺堑墨堡里坌塑墨坚鲨』垦垦ll!l!垦 u型螺栓内的应力分布，左侧为靠近中心一侧，通 过观察应力云图可以发现靠近叶片一侧的U型 ．9‰◇熟嘛 螺栓内应力较高，最高应力为2．45MPa，不考虑 预