企業(yè)要實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理現(xiàn)代化，應(yīng)當(dāng)積極推行先進(jìn)的設(shè)備管理方法和采取以設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)為基礎(chǔ)的設(shè)備維修技術(shù)。設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷技術(shù)是設(shè)備預(yù)防性維修的前提。特別是重工企業(yè)，工作連續(xù)性強(qiáng)及安全可靠性要求高，通過狀態(tài)監(jiān)測(cè)的推廣，可以逐步掌握水泵、風(fēng)機(jī)等大、中型設(shè)備的工作狀態(tài)，以杜絕事故停機(jī)損失。

　　一、設(shè)備管理現(xiàn)狀

　　以前水泵、風(fēng)機(jī)等大中型設(shè)備大、小修周期的確定一般有兩種：運(yùn)行臺(tái)時(shí)累計(jì)或定期維修。根據(jù)設(shè)備實(shí)際運(yùn)行小時(shí)數(shù)及設(shè)備實(shí)際運(yùn)行狀況，確定設(shè)備的修理周期，周期到了，或設(shè)備運(yùn)行狀況較差，通知檢修人員進(jìn)行設(shè)備的大修，有些設(shè)備也根據(jù)多年的經(jīng)驗(yàn)，確定大小修周期，水泵一年為一個(gè)大修周期，每年生產(chǎn)高峰期，需較多冷卻水時(shí)，對(duì)所有的泵組進(jìn)行檢修。而風(fēng)機(jī)運(yùn)行比較頻繁，為了提高凈化效率或保證電解槽的正常供料，檢修周期可能定為半年，無論是按臺(tái)時(shí)還是按年度確定大修周期的方法，都過于陳舊。要想從傳統(tǒng)的維修模式中走出來，必須依靠先進(jìn)的科學(xué)儀器作為檢測(cè)手段。

　　二、測(cè)振儀配備

　　青海鋁業(yè)公司在設(shè)備管理機(jī)構(gòu)中，根據(jù)工作分工的不同，分別配有不同的檢測(cè)儀器，對(duì)裝備能源部特別配有北京京航公司生產(chǎn)的HG一3518型儀器，有數(shù)據(jù)采集故障診斷工程，測(cè)量參數(shù)為加速度、速度、位移、溫度、轉(zhuǎn)速。對(duì)分廠點(diǎn)檢員，配有法國(guó)生產(chǎn)的4576DA多功能便攜式振動(dòng)計(jì)，測(cè)量參數(shù)為加速度、速度、位移等，主要用于隨機(jī)檢測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。掌握基本參數(shù)的檢測(cè)維修人員，配有北京京航公司生產(chǎn)的HG一2506型袖珍式測(cè)振儀，適用于低頻率（5Hz）下測(cè)量加速度、速度、位移量等。

　　三、測(cè)振儀的使用情況

　　近幾年，很多企業(yè)在設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)方面使用脈沖測(cè)振儀、油質(zhì)分析儀、多路計(jì)時(shí)儀等儀器。由于缺乏規(guī)范管理及技術(shù)上的指導(dǎo)，儀器下發(fā)到車間后，因?yàn)榧夹g(shù)水平不一，儀器本身性能不穩(wěn)定，操作不便捷等各方面的原因，使此項(xiàng)工作很難開展。但經(jīng)過一段時(shí)間的摸索，中國(guó)鋁業(yè)公司各分公司推行了設(shè)備點(diǎn)檢，引進(jìn)許多先進(jìn)儀器，將振動(dòng)檢測(cè)儀應(yīng)用于設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)中，在設(shè)備預(yù)防維修中起了重要的作用，促使設(shè)備管理工作邁上新臺(tái)階。

　　四、測(cè)量方法及判定依據(jù)

　　1、測(cè)點(diǎn)選擇：利用測(cè)振儀，對(duì)主要設(shè)備的軸承及軸向端點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試，并配有現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)記錄表，每次的測(cè)點(diǎn)必須相互對(duì)應(yīng)。

　　2、測(cè)量周期：在設(shè)備剛剛大修后或接近大修時(shí)，需兩周測(cè)一次；正常運(yùn)行時(shí)一個(gè)月測(cè)一次；如遇所測(cè)值與上一次測(cè)值有明顯變化時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)測(cè)試密度，以防突發(fā)事故而造成故障停機(jī)。

　　3、測(cè)量值判定依據(jù)：參照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO2372。

　　轉(zhuǎn)速：600～1200r/min，振動(dòng)測(cè)量范圍：10～1000Hz。

　　通常在設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，其檢測(cè)速度值在4.5～11.2mm/s（75kW以上機(jī)組）范圍為監(jiān)控使用，超過7.1mm/s以上就要考慮安排大修理。這個(gè)數(shù)值的確定除考慮設(shè)備電機(jī)容量外，還要考慮工作連續(xù)性強(qiáng)、安全可靠性高等方面。

　　公司通過測(cè)振儀在管理上的應(yīng)用后，得到以下幾方面啟示：

　　1、應(yīng)用測(cè)振儀對(duì)設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)檢測(cè)，雖不能作為設(shè)備大修周期確定的惟一依據(jù)，但作為參考條件確是非常必要的。由于水泵、風(fēng)機(jī)等設(shè)備的轉(zhuǎn)速較低，因此，振動(dòng)對(duì)其造成的危害不是惟一的。比如有些時(shí)候用測(cè)振儀檢測(cè)沒有問題，但葉輪腐蝕嚴(yán)重，也需做大修。所以，確定設(shè)備大修周期應(yīng)從測(cè)振儀檢測(cè)結(jié)果、設(shè)備運(yùn)行累計(jì)臺(tái)時(shí)及效率等諸方面情況來綜合考慮。

　　2、應(yīng)用測(cè)振儀檢測(cè)，作為設(shè)備大修后的驗(yàn)收手段同樣是非常必要的。需要指出的是，由于設(shè)備的新舊程度不一，故對(duì)其驗(yàn)收的檢測(cè)值也不做統(tǒng)一規(guī)定，應(yīng)以被驗(yàn)收泵組大修前的檢測(cè)值為依據(jù)，修后值驗(yàn)收的檢測(cè)值也不做統(tǒng)一規(guī)定，應(yīng)以被驗(yàn)收泵組大修前的檢測(cè)值為依據(jù)，修后值應(yīng)低于修前值。另外，應(yīng)用測(cè)振儀還可以發(fā)現(xiàn)泵組安裝問題（包括對(duì)中不好、地腳螺栓長(zhǎng)期運(yùn)行松動(dòng)），以及機(jī)泵氣穴現(xiàn)象等。

　　總之，測(cè)振儀與其它檢測(cè)儀器配合使用，有利對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析。如測(cè)振儀與油質(zhì)分析儀、電動(dòng)機(jī)故障檢測(cè)儀、對(duì)中儀等儀器配合使用，能更準(zhǔn)確地判斷設(shè)備的運(yùn)行情況。

摘要：分析了目前電廠風(fēng)機(jī)葉輪常用防磨技術(shù)的特點(diǎn)和存在的問題。根據(jù)幾種常用耐磨材料和氧化鋁陶瓷的磨損試驗(yàn)以及高強(qiáng)韌性膠粘劑在各種溫度下的力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果，結(jié)合風(fēng)機(jī)的運(yùn)行工況，對(duì)陶瓷耐磨葉輪的可靠性作了分析，闡述了其主要特點(diǎn)，并展示了優(yōu)異的運(yùn)行業(yè)績(jī)。
關(guān)鍵詞：風(fēng)機(jī)；磨損；陶瓷葉輪

1. 葉輪常用防磨技術(shù)的特點(diǎn)和問題

1·1 葉輪常用防磨技術(shù)的特點(diǎn)

為了延長(zhǎng)風(fēng)機(jī)服役周期，降低發(fā)電成本，國(guó)內(nèi)的燃煤電廠對(duì)排粉風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)葉輪幾乎無一例外地要實(shí)施防磨處理。目前仍在采用，且具有一定效果的可分為熱態(tài)和冷態(tài)兩種防磨技術(shù)。實(shí)踐證明，僅就葉輪的防磨效果而言，前者優(yōu)于后者。電廠風(fēng)機(jī)葉輪常用防磨技術(shù)的分類和特點(diǎn)見表電廠風(fēng)機(jī)葉輪常用防磨技術(shù)的分類和特點(diǎn)

1.2 熱態(tài)防磨技術(shù)存在的主要問題

1·2·1 裂紋傾向大

在對(duì)剛性或規(guī)格大的整體葉輪進(jìn)行較大范圍的堆焊和噴焊防磨處理時(shí)，因熱輸入量大，工件受熱不均所形成的熱應(yīng)力，會(huì)誘發(fā)葉輪上的承載焊縫產(chǎn)生裂紋；在高強(qiáng)度、低韌性的堆焊耐磨焊道和焊層上必有裂紋產(chǎn)生；在防磨工藝不當(dāng)時(shí)，堆焊耐磨焊道上的裂紋極易向葉輪的母材中擴(kuò)展；經(jīng)多元共滲的護(hù)板，其周邊近縫區(qū)因滲入元素的污染及硬度值偏高，很不容易清理干凈。該區(qū)域打磨得過淺或過窄，護(hù)板組合焊接時(shí)難免出現(xiàn)裂紋。打磨得過深或過寬，又將影響到防磨效果。

1·2·2 變形無法控制

剛性或規(guī)格小的整體葉輪在進(jìn)行熱態(tài)防磨處理時(shí)，無論采用對(duì)稱施焊，剛性固定等工藝措施，均不能有效地控制葉輪的變形。而葉輪的尺寸及葉片的型線得不到保證，將對(duì)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行帶來不利影響。

1·3 冷態(tài)防磨技術(shù)存在的主要問題

1·3·1 防磨效果有限

粘涂技術(shù)、火焰噴涂和電弧噴涂?jī)H適應(yīng)于引風(fēng)機(jī)葉輪，但其效果不佳；高速電弧噴涂引風(fēng)機(jī)葉輪的效果有限；噴涂工藝應(yīng)用在排粉風(fēng)機(jī)葉輪上幾乎沒有成功的實(shí)例。

1·3·2 耐磨保護(hù)層不牢固

粘涂耐磨層和鑲嵌陶瓷,因其物理性能、結(jié)合強(qiáng)度及結(jié)構(gòu)形式的限制,當(dāng)葉輪在一定溫度下高速旋轉(zhuǎn)時(shí),易脫落和發(fā)生崩裂。

2. 陶瓷耐磨葉輪的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 MD-Ⅲ航空級(jí)高強(qiáng)韌性膠粘劑簡(jiǎn)介

氧化鋁陶瓷是已發(fā)現(xiàn)的最硬的無機(jī)化合物之一，具有一般金屬耐磨材料難以比擬的抗磨損性能。顯然，只要通過一種可靠的冷方法，將超耐磨的氧化鋁陶瓷復(fù)合連接在風(fēng)機(jī)葉輪上，便可完全克服葉輪由常用防磨技術(shù)處理后所導(dǎo)致的裂紋、變形、耐磨效果不理想和耐磨層不牢固這幾種弊端。

目前燃煤電廠在煤粉管道和彎頭、煤粉分離器錐體等靜止部件和設(shè)備上，采用粘接氧化鋁陶瓷元件進(jìn)行防磨處理已經(jīng)比較普遍。而把耐磨性優(yōu)異的氧化鋁陶瓷應(yīng)用在承受交變動(dòng)載荷、有一定溫度、線速度大和可靠性要求高的風(fēng)機(jī)葉輪上，雖早就有所嘗試，但成功的范例很少。要在高速旋轉(zhuǎn)的葉輪上牢固地粘接氧化鋁陶瓷元件，絕非是一項(xiàng)簡(jiǎn)單的技術(shù)。利用自蔓延高溫合成技術(shù)、拱形原理、陶瓷橡膠復(fù)合工藝和焊接等方法，將氧化鋁陶瓷與葉輪上的平、弧面進(jìn)行大面積復(fù)合連接，即不現(xiàn)實(shí)、不可靠亦不經(jīng)濟(jì)。其實(shí)在二十多年前國(guó)外的一些公司，便采用粘接技術(shù)將工程陶瓷十分成功地運(yùn)用到了電廠風(fēng)漆葉輪上。由經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)可知，氧化鋁陶瓷的耐磨性決定葉輪的使用壽命，而膠粘劑的強(qiáng)韌性則決定了葉輪運(yùn)行的可靠性。因此高強(qiáng)韌性膠粘劑是粘接型陶瓷耐磨葉輪關(guān)鍵技術(shù)中的核心內(nèi)容。

根據(jù)電廠風(fēng)機(jī)葉輪的工況條件，現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境的要求，MD-Ⅲ高強(qiáng)韌性膠粘劑對(duì)鋼和陶瓷都應(yīng)有優(yōu)良的粘接性，工藝性和觸變性；可在室溫下固化；具有相當(dāng)高的強(qiáng)度和韌性；具有較高的耐熱性和耐老化性；完全能在風(fēng)機(jī)正常的工況和溫度條件下長(zhǎng)期可靠地工作。

在MD-Ⅲ高強(qiáng)韌性膠粘劑的研制中，以鞏固其拉伸強(qiáng)度和拉伸剪切強(qiáng)度為基礎(chǔ)，摒棄傳統(tǒng)的增韌改性材料，通過組織變量系列試驗(yàn)，選用能參與固化反應(yīng)、相容性好、含有新型活化韌性因子的增韌劑，使膠粘劑的分子結(jié)構(gòu)中不但包含有增韌效果顯著、耐老化性好的封端基因，而且還包含有許多柔性鏈段來緩解脆硬性。即改善了膠粘劑的沖擊韌性和固化時(shí)的內(nèi)應(yīng)力水平，又使其耐熱性（玻璃化溫度Tg）和模量維持不變。

2·2 MD-Ⅲ膠粘劑的靜態(tài)力學(xué)性能曲線

圖1中的兩條實(shí)線曲線，為根據(jù)《膠粘劑對(duì)接接頭拉伸強(qiáng)度的測(cè)定》（GB/T6329－1996）測(cè)出的，在8種不同溫度條件下， MD-Ⅲ高強(qiáng)韌性膠粘劑的拉伸強(qiáng)度，即σb－T曲線。及根據(jù)《膠粘劑拉伸剪切強(qiáng)度測(cè)定方法》（GB7124－86）測(cè)出的MD-Ⅲ高強(qiáng)韌性膠粘劑的拉伸剪切強(qiáng)度，既στ－T曲線。圖1中的兩條虛線曲線，為號(hào)稱“膠王”的CGJ高強(qiáng)韌性膠粘劑的 σb－T和στ－T曲線。由圖1可見，在溫度為100℃時(shí)，MD-Ⅲ高強(qiáng)韌性膠粘劑的拉伸強(qiáng)度σb達(dá)到最高值（48.8MPa），而在室溫至120℃范圍內(nèi), σb值波動(dòng)不大。MD-Ⅲ高強(qiáng)韌性膠粘劑的拉伸剪切強(qiáng)度στ，在室溫至170℃的范圍，是隨著溫度的升高亦呈緩慢上升的趨勢(shì)，當(dāng)溫度為170℃左右時(shí)，其στ值高達(dá)35.4MPa。而CGJ膠粘劑雖然在室溫條件下，它的στ值略低于MD-Ⅲ高強(qiáng)韌性膠粘劑，而它的σb值卻比MD-Ⅲ高強(qiáng)韌性膠粘劑還高出3.3Mpa。但隨著溫度的升高，CGJ 膠粘劑的σb、στ值均發(fā)生急劇下降，在溫度達(dá)到150℃時(shí)，與室溫條件下比較，其στ值下降了67.7％，而σb值的下降幅度達(dá)到了84%。

2·3 MD-Ⅲ膠粘劑的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能曲線

參照《膠粘劑剪切沖擊強(qiáng)度試驗(yàn)方法》（GB/T6328－1999），粘接10mm×10mm×55mm的對(duì)接接頭試樣（不帶缺口），采用特制的擺錘，在9種不同溫度條件下，使試樣在沖擊彎曲狀態(tài)發(fā)生折斷。圖2為沖擊韌性值－溫度曲線（αk-T曲線）。圖2顯示，在溫度為室溫至125℃左右范圍，CGJ膠粘劑的沖擊韌性值αk均比MD-Ⅲ高強(qiáng)韌性膠粘劑的αk值高。但當(dāng)溫度升高到150℃時(shí)，CGJ膠粘劑的脆性驟然增大，其αk值降幅達(dá)到了72.7%。當(dāng)溫度為170℃時(shí)，其αk值接近于零。而MD-Ⅲ高強(qiáng)韌性膠粘劑在室溫至200℃范圍，始終處于“增韌”的勢(shì)頭，其增幅達(dá)到17.4％。即使溫度升高到了250℃，其αk值仍然保持在57KJ/m2的水平。

3. 陶瓷耐磨葉輪的可靠性

3·1 陶瓷耐磨葉輪的可靠性分析

離心式風(fēng)機(jī)葉輪的板式葉片，多為其徑向尺寸大于軸向尺寸的圓弧窄葉片形式。在對(duì)葉片進(jìn)行受力分析和強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，可將整片葉片視為承受均布載荷的梁。當(dāng)葉輪以角速度ω=πn/30高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在葉輪最大半徑上的葉片工作面出口處，粘接的陶瓷元件受到了最大離心力P的作用，另還主要受到膠粘劑抵抗拉伸剪切破壞時(shí)的最大力P1，及氣固兩相流壓應(yīng)力等作用。顯然只有保證P1>P時(shí)，葉片上的陶瓷元件才不會(huì)發(fā)生脫落。此時(shí)這個(gè)最大的離心力P=ω2 n2ρsδRmax/900(N)，式中：n—葉輪轉(zhuǎn)速，r/min；ρ－陶瓷元件的體積密度，Kg/m3；δ－陶瓷元件的厚度，m；S－陶瓷元件被粘接面的面積，m2；Rmax－葉輪中心至葉片出口處的最大半徑，m。考慮到現(xiàn)場(chǎng)大面積粘接施工條件和葉輪工作溫度等因素的影響，為安全穩(wěn)妥起見，只將在實(shí)驗(yàn)室條件下測(cè)定的膠粘劑拉伸剪切強(qiáng)度στ值的一半代入計(jì)算，即P1=Sστ/2，并引入安全系數(shù)K=P1/P，則有K=450στ/π2n2ρδRmax

在正常工況下排粉風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)的工作溫度為70℃和150℃左右。常用陶瓷元件的厚度δ=1.5mm，其體積密度ρ=3.7g/cm3。以粘接了氧化鋁陶瓷元件至今已投入2年7個(gè)月和3年9個(gè)月運(yùn)行的兩種風(fēng)機(jī)葉輪為例，通過安全系數(shù)的計(jì)算和實(shí)際業(yè)績(jī)的驗(yàn)證，MD-Ⅲ高強(qiáng)韌性膠粘劑確有很高的粘接安全系數(shù)。只要風(fēng)機(jī)工作溫度不突破該膠粘劑最高工作溫度的限制（Tmax≤175℃），施工質(zhì)量和陶瓷元件質(zhì)量達(dá)到一定的技術(shù)條件，則粘接型陶瓷耐磨葉輪就完全可以滿足電廠風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況的要求。兩種粘接型陶瓷耐磨葉輪安全系數(shù)計(jì)算結(jié)果見表2。

2 兩種風(fēng)機(jī)葉輪安全系數(shù)的計(jì)算結(jié)果

依照陶瓷耐磨葉輪須安全可靠運(yùn)行的最基本原則，如果說DM-Ⅲ膠粘劑所具有的足夠高的強(qiáng)度指標(biāo)是防止陶瓷元件脫落的首要條件的話，那么如何減少和彌補(bǔ)陶瓷元件與金屬材料的線膨脹系數(shù)差異較大，在溫度變化時(shí)兩者間產(chǎn)生的相對(duì)位移量給耐磨保護(hù)層帶來的不利影響，則是陶瓷與金屬?gòu)?fù)合連接技術(shù)中必須解決的重要課題。

由于物體受熱膨脹其長(zhǎng)度的增加正比于物體的原始長(zhǎng)度和溫度變化值Δ T ，已知在20℃-300℃范圍，氧化鋁陶瓷（Al2O3 95%）和Q345鋼的線膨脹系數(shù)分別為×10-6℃-1和10.99×10-6℃-1，一般在正常工況下，排粉風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)葉輪的工作溫度不超過100℃和150℃，α、ΔT視為常數(shù)，因此陶瓷元件的設(shè)計(jì)尺寸便直接決定了其受熱后所增加的位移量ΔL。顯然盡可能縮小陶瓷元件的尺寸，將更有利于控制ΔL的大小。因氧化鋁陶瓷優(yōu)異的耐磨性能，陶瓷元件的厚度一般設(shè)計(jì)為1-2mm即可�？紤]制作、施工諸多因素及實(shí)踐證明：風(fēng)機(jī)葉輪通用型陶瓷元件的最佳量化單元是10mm×10mm×1.5mm。即使風(fēng)機(jī)有150℃的溫度變化，這個(gè)最小陶瓷單元與葉片金屬間的相對(duì)位移量也僅為6.6μm。因陶瓷元件、膠粘劑和金屬之間為柔性連接，MD-Ⅲ膠粘劑的αk值在20℃-200℃內(nèi)是隨溫度的升高而增加，對(duì)于6.6μm極其微小的位移量，通過高韌性的膠層便可以吸收。而陶瓷元件周邊存在微量縫隙，對(duì)溫度變化時(shí)所產(chǎn)生的位移或應(yīng)力起到了削弱和阻隔作用，卻不會(huì)影響其防磨的效果（這與水電站為防止磨蝕對(duì)過流部件表面質(zhì)量的要求截然不同）。

4 陶瓷耐磨葉輪的特點(diǎn)

4·1 運(yùn)行安全可靠

因MD-Ⅲ高強(qiáng)韌性膠粘劑的固化一般在室溫條件下即可。有時(shí)為了縮短固化時(shí)間或?yàn)榱烁纳普辰有阅�，其加熱固化�?br>

通風(fēng)除塵
負(fù)壓風(fēng)機(jī)外框
廠房降溫設(shè)備

鋒速達(dá)是水簾生產(chǎn)廠家|環(huán)�？照{(diào)生產(chǎn)廠家|屋頂風(fēng)機(jī)廠家|，鋒速達(dá)承接規(guī)劃：豬場(chǎng)降溫|車間降溫|廠房降溫|豬場(chǎng)通風(fēng)|車間通風(fēng)|廠房通風(fēng)|屋頂排風(fēng)機(jī)|屋頂排熱|廠房通風(fēng)降溫|車間通風(fēng)降溫|通風(fēng)換氣排熱降溫工程|屋頂風(fēng)機(jī)安裝|負(fù)壓風(fēng)機(jī)安裝|水簾安裝|環(huán)�？照{(diào)安裝|通風(fēng)設(shè)備安裝|通風(fēng)降溫設(shè)備|通風(fēng)系統(tǒng)安裝案例|通風(fēng)降溫系統(tǒng)|屋頂通風(fēng)機(jī)|屋頂排風(fēng)系統(tǒng)
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