【摘　要】通過對某電廠鍋爐B一次風機軸承損壞的原因進行分析，有針對性地提出了防范措施，提高了設備的運行可靠性。
　　1　設備概述
　　某電廠鍋爐B一次風機使用的是上海鼓風機廠生產的2008/1060型單吸懸臂支承離心式風機，風機流量229464m³/h，風機全壓17277Pa，風機轉速1480r/min。配套使用的電機由湘潭電機廠生產，型號STMKK450-4L，電機功率1400kW，電機電壓6000V，額定電流183.4A。
　　2　事件經(jīng)過
　　運行人員于2017年8月18日檢查發(fā)現(xiàn)，鍋爐B一次風機軸承箱出現(xiàn)輕微異響，并對軸承各方向進行振動和溫度監(jiān)測，測出軸承振動Z高達10μm，軸承溫度為52℃，未發(fā)現(xiàn)其他異常。考慮到設備振動和溫度并無異常，暫時觀察運行。2017-08-20T06：00，該一次風機前軸承溫度為53.4℃，后軸承溫度為46.7℃，隨后前軸承溫度緩慢上升，此時機組負荷、一次風機導葉開度和電流均未發(fā)生變化。07：26前軸承溫度快速上升并高達110℃，后軸承溫度達50.7℃。運行值班人員迅速降低鍋爐負荷，同時降低該風機出力，停運該一次風機。
　　3　檢查情況
　　該風機出現(xiàn)故障停運后，檢修人員隨即開展搶修工作，對鍋爐B一次風機軸承箱進行解體。檢查發(fā)現(xiàn)，風機前端軸承在軸上卡死，未發(fā)現(xiàn)軸承有跑圈現(xiàn)象。軸承解體后外觀可見內外環(huán)嚴重剝落、滾珠體破裂，保持架出現(xiàn)磨損，同時前端軸承座內發(fā)現(xiàn)較多從軸承上剝落下的金屬，鱗片狀、呈銳邊，面積較大且較厚，后端軸承除保持架有輕微磨損外，未發(fā)現(xiàn)其他異常。將前端軸承破裂的滾珠體送金屬檢驗組做光譜檢測分析，只是判斷該滾珠體材料為GCr15，并未得出輔助分析滾珠體損壞原因的有效結論。軸承箱解體后，發(fā)現(xiàn)潤滑油（46號抗體磨液壓油）外觀呈炭灰色，油中含有大量銅粉和金屬屑。油樣化驗水分和黏度均合格，油樣顏色呈炭灰色可能是高溫碳化所致。
　　4　原因分析
　　（1）2015年11月，該風機大修時更換了前、后軸承，設備運行至2017年7月底，溫度及振動均保持在正常范圍。該風機故障前，Z后一次振動頻譜采集為2017年7月27日。此前該風機前端軸承振動頻譜各頻率成分基本正常，且各頻率幅值均無明顯上升趨勢。值得一提的是，該風機自大修以來，風機前軸承振動頻譜中存在后軸承外環(huán)故障頻率（115.9Hz）及其諧波頻率。但是該頻率幅值較低，且peakvue波形峰值也很低，即使軸承外環(huán)有故障，也是早期故障，因此風機軸承解體后只發(fā)現(xiàn)前端軸承損壞，后端軸承除保持架有輕微磨損外從外觀上并未發(fā)現(xiàn)有其他異常。
　　（2）由于8月份尚未開始進行系統(tǒng)的振動頻譜采集，故未能采集到故障前的振動頻譜。考慮到正常的軸承故障發(fā)展一般會經(jīng)歷四個階段，且持續(xù)時間會比較長，而該軸承從7月27日至8月20日短短二十幾天就出現(xiàn)嚴重損壞的現(xiàn)象，并非是正常的軸承磨損發(fā)展過程。
　　（3）將該風機軸承箱的潤滑油送化驗班進行化驗，油中水分和黏度均合格，而油樣顏色呈炭灰色可能為高溫碳化所致，至于油中所含大量金屬屑和銅粉則是由于前端軸承嚴重磨損所致。初步可以排除潤滑油本身的問題。
　　（4）風機前端軸承溫度異常上升的過程中，機組負荷穩(wěn)定、風機導葉開度和電流均未變化，說明軸承損壞跟運行工況無直接關系，軸承并未承受過大的沖擊負荷。
　　（5）初步分析認為前端軸承故障主要是8月份才開始發(fā)展，至8月20日凌晨內圈滾道首先出現(xiàn)疲勞剝落現(xiàn)象，軸承出現(xiàn)異常響聲。隨著滾珠不斷和滾道的脫皮區(qū)域接觸，造成所有的滾珠均存在大小不均的凹坑和磨痕，進一步導致外環(huán)出現(xiàn)剝落和凹坑，此時軸承溫度出現(xiàn)明顯上升，軸承受熱膨脹，游隙減小，摩擦接觸面變大，摩擦產生的熱量增加，導致軸承溫度進一步上升，游隙進而消失。游隙消失后，滾珠體喪失了滾動能力，滾珠產生滑移，致使部分滾珠碎裂，同時因摩擦產生的熱量劇增，使?jié)L動軸承溫度急劇上升，Z終軸承抱死。此外潤滑油發(fā)生炭化、潤滑條件惡化也同樣增大了滾珠體滑移的摩擦系數(shù)，進一步導致了軸承溫度上升。
　　（6）綜合分析該鍋爐B一次風機前端軸承損壞主要是由于軸承出現(xiàn)疲勞磨損失效所致。認為該軸承可能存在制造工藝問題，可能為熱處理不當。
　　（7）此外，針對該廠鍋爐一次風機曾反復出現(xiàn)多次軸承損壞的問題，咨詢該風機廠家并分析反饋，經(jīng)生產設計部門進行反復核算，軸承設計不存在缺陷，從所提供的資料判斷滾珠與滾道是由于疲勞失效產生脫皮剝落，這種現(xiàn)象通常是軸承質量問題造成的，因此有必要對軸承質量進行確認。設計部門建議如果改造電機側可以采用配對7232BC3M軸承。
　　5　暴露問題
　　（1）軸承質量驗收專業(yè)性不夠，沒有對新軸承的材質及硬度等性能進行檢測，軸承運行才一年半，軸承即出現(xiàn)嚴重損壞，離設計壽命相差太遠。
　　（2）對重要輔機潤滑油的監(jiān)督力度不夠，一次風機軸承潤滑油未列入定期取樣化驗項目，不能有效監(jiān)測軸承的磨損情況。
　　（3）各部門之間信息溝通不暢，發(fā)現(xiàn)異常情況后未能及時向其他部門反饋交流，致使未能有效判斷軸承故障的嚴重程度。
　　6　糾正及預防措施
　　6.1嚴把采購驗收關
　　在風機軸承采購過程中，采購人員要嚴格按照規(guī)定要求進行采購，盡量選擇大品牌、可靠性強的軸承，在保證軸承質量與使用壽命的前提條件下，再考慮經(jīng)濟性，以有效降低風機軸承的故障發(fā)生率，保證軸承的正常運行，從而保障電廠運轉的正常進行。
　　6.2重視風機軸承的運行維護與管理
　　風機軸承的運行情況與使用壽命深受溫度因素的影響，工作人員要重視風機軸承運行過程中的冷卻工作，以有效控制風機軸承運行過程中溫度的上升幅度，尤其是夏季高溫天氣時，可臨時安裝冷卻風扇，避免電機熱風直吹軸承，導致風機軸承溫度明顯上升，加重風機軸承的受損程度。如果經(jīng)濟條件允許的話，電機風冷器可換成水冷器，或者是將水冷降溫裝置直接安裝于軸承座上。在風機軸承正常運轉的過程中，需加強重要輔機的潤滑油監(jiān)測，將此類重要設備的潤滑油列入定期取樣化驗項目，重點化驗在用油的水分、黏度以及顆粒度等指標。而不同的季節(jié)，風機軸承運轉時潤滑油的補充間隔天數(shù)均不相同，例如：冬天時，風機軸承正常運行20d后，工作人員需嚴格按照規(guī)定要求進行潤滑油的補充；夏天時，風機軸承正常運轉10d后，工作人員需按規(guī)定補充潤滑油。而在風機軸承運行過程中，一旦出現(xiàn)溫度異常或者是微小振動等情況時，工作人員需給予重視，并針對上述異常情況進行詳細分析，以明確導致異常狀況的原因，制定有效的解決措施，避免風機軸承受到更大的損傷。
　　6.3重視日常巡查，以保證風機軸承的正常運行
　　在風機軸承運行的日常巡視過程中，工作人員需注意提高風機軸承運行的巡檢質量，并詳細記錄風機軸承日常運行的數(shù)據(jù)資料。例如：檢修班組每天均需在固定時間進行巡檢，每次巡檢時需記錄相關數(shù)據(jù)，如振動、溫度等。對于此類重要設備應縮短精密點檢周期，由原來的每月1次縮短為每月2次，通過縮短重要設備的檢修周期來保障重要設備的正常運行，一旦發(fā)現(xiàn)重要設備運行中存在異常情況，需立即上報，并迅速采取應急措施進行處理，以有效降低重要設備異常情況造成的不良影響，縮短重要設備的停運時間。
　　6.4加強轉動設備的檢修質量驗收
　　對于各轉動機械數(shù)據(jù)一定要在規(guī)定范圍內，防止因軸承檢修安裝配合間隙調整不當，聯(lián)軸器中心不正等引起的振動過大；安裝軸承時禁止暴力敲打軸承，防止損壞軸承。工作人員需想方設法降低高壓變頻器電源產生的影響，針對高壓變頻器的輸入電纜與輸出電纜可通過屏蔽層兩端接地、屏蔽電纜等措施進行有效控制，從而有效降低由電機向大地流入的高次諧波電流量，大大減少風機軸承所承擔的電流量，以此有效降低風機軸承受到的損傷。
　　6.5更換軸承
　　經(jīng)查詢FAG軸承手冊，該一次風機原設計軸承FAG6232動載荷為200kN，靜載荷為204kN，而FAG7232軸承的動載荷為236kN，靜載荷為280kN，均大于原設計軸承載荷，因此如果一次風機軸承再出現(xiàn)異常，建議將風機電機側軸承更換為7232BC3M軸承。
　　7　結語
　　本文對某電廠鍋爐B一次風機軸承出現(xiàn)的問題進行了分析，同時對其他輔機設備進行了類似整改，建立了規(guī)范的監(jiān)測系統(tǒng)和巡檢制度，目前已有效解決了一次風機及其他轉機軸承故障頻發(fā)的問題。