洛陽石化聚丙烯有限責任公司動力車間循環水裝置共有3座循環水冷卻塔，每座冷卻塔內各安裝一臺LF47型軸流風機（工藝編號分別為F3001A/B/C），是控制全廠循環水溫度的關鍵設備。F3001A/B/C 3臺風機主要性能參數：直徑為4.7m，風機轉速為240r/min，電機轉速為980 r/min，葉片數為4片，葉片安裝角度為12.5°,風量為6×105m3/h。
    主要結構:該風機由電動機、聯軸器、減速箱、葉片、輪轂、風帽等組成（圖1）。風機的減速箱、葉片、輪轂、擋風板安裝在風筒內，電機、聯軸器安裝在風筒外，風筒頂部裝有鋼絲繩輪盤，由開式鎖具螺旋扣調節鋼絲繩的松緊來調整風筒圓度，保證風筒與風機葉片的間隙合適。風筒、風機葉片均為玻璃鋼材質。

    2風機葉片斷裂情況
    2006年7月26日，停機檢查，發現F3001B風機葉片已全部斷掉，風筒內只剩下銹蝕的減速箱（圖2），葉片的碎片四處散落在塔內的填料上，有一塊約300×500大小的碎片飛出風筒，掉落在距冷卻塔五六十米的地面上。

    風筒內壁上有多處葉片或碎片刮磨、撞擊的痕跡，有3處明顯破裂（圖3）。
    風筒頂部10根鋼絲繩中有兩根斷裂（圖4），在塔內填料上發現一段斷掉的鋼絲繩。塔內填料被掉落的葉片砸開一個大洞。減速箱及聯軸器上未見明顯損傷。

    3原因分析
    3.1斷口分析
    將減速箱上殘余的葉片根部斷口進行對比可看出（如圖5），有一個葉片的斷口圓周有明顯的陳舊裂紋痕跡，其他的斷口圓周均是嶄新的裂口。這說明該葉片的斷裂造成的碰撞可能是其他葉片斷裂的原因之一。而陳舊裂紋的產生原因有多種可能，歸納起來有3種原因：
    （1）制造時存在的缺陷。
    （2）安裝過程中造成的損傷。夾塊夾持力過大，將葉片根部壓裂。

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    （3）葉片角度發生變化，長期振動造成疲勞裂紋。
    3.2風筒變形造成葉片碰撞筒壁斷裂
    扇葉與風筒都是玻璃鋼材料制作，起抽風、導流作用。玻璃鋼材質剛度較差容易變形，所以大型風機的風筒除頂部的鋼絲繩網外還有肋筋，以此控制和調整風筒的圓度。經過長期運行，由于風筒肋筋螺栓和鋼絲繩鎖具螺栓的松動，會引起風筒變形，變形嚴重時，扇葉會蹭到風筒，劇烈摩擦會使扇葉和風筒嚴重磨損，甚至折斷風葉。從F3001B折斷的4個葉片尾部都可看到嚴重碰撞后的痕跡（圖6），其中兩個均被撞掉一個角，而根據風筒壁上的痕跡，也可以斷定在風機葉片斷裂前后，和筒壁有多次嚴重刮碰、撞擊。因此，F3001B風機葉片斷裂的直接原因是風筒變形。

    3.3鎖具螺旋扣材質問題
    由于2000年曾出現過風機被斷裂鋼絲繩拉斷葉片事故，車間加大了對各風機鋼絲繩的檢查，為防止鋼絲繩銹蝕，每年都組織一次全面潤滑，將鋼絲繩涂滿黃油并穿上塑料管保護，防止雨水沖刷。而2006年5月份，車間剛剛對風機鋼絲繩進行了全面檢查、養護。當對斷裂的鋼絲繩進行檢查時，發現鋼絲繩是完好的，斷開的位置都是鎖具螺旋扣。這一批鎖具螺旋扣都是在2000年左右統一更換的，當時要求材質為不銹鋼，耐腐蝕。但從斷裂的鎖具看，其材質并非要求的不銹鋼。由于冷卻塔軸流風機都是在室外大氣中工作的，水汽沿風機扇葉軸向自下而上流動，大氣中含CO2、SO2等氣體與水汽結合，形成酸性電解液，發生吸氧腐蝕。溶液的酸性很大時，也可能有氫離子的還原反應，發生析氫腐蝕。同時生成紅棕色的Fe203和綠色的含水Fe304以及黑色的無水Fe304。這種腐蝕在華北地區十分嚴重[1]，而特別當水場采用酸性配方后，濃硫酸的加入也增大了水汽中的含酸量，進一步加重了這種腐蝕。在隨后更換鎖具的過程中，也驗證了這一點。鎖具螺旋扣表面有紅色、綠色、黑色的腐蝕生成物，而且腐蝕已經到了一折即斷、一摔即碎的程度（圖7）。

    這種鎖具螺旋扣經設備科送檢后確認并非不銹鋼，而是在鑄鋼表面進行了鍍鉻處理。這種鎖具螺旋扣無法長期在風機這種潮濕環境中使用，其腐蝕斷裂是F3001B風機葉片斷裂的根本原因。[-page-] 
    4采取的措施
    4.1更換新的風機葉片
    由于風機葉片是由輪轂中的夾塊夾持的，在安裝過程中，必須保證夾持力的大小合適，過大則可能損傷葉片根部，過小則經過一段時間運轉后扇葉可能會圍繞中心轉動，影響平衡，引起振動。同時，葉片的角度必須嚴格按要求調整，所有風葉傾角允差不大于0.5°。為此，必須定期檢查、調整風葉的角度。
    4.2校正風筒
    由于長期運行，玻璃鋼風筒變形嚴重，在多次調整頂部鋼絲繩后，新安裝的風葉仍和筒壁有刮碰，維修人員將風機葉片的安裝位置重新進行調整，以保證風葉與風筒間隙滿足9～l9mm的要求。為了防止此類事故再次出現，必須每年定期檢查、調整風筒的圓度及風葉與風筒間隙。
    4.3更換全部風機的鎖具螺旋扣及繩夾
    由于物資裝備部門采購不到完全不銹鋼材質的鎖具螺旋扣，在選擇同類產品中質量好的鎖具螺旋扣及繩夾后，將3臺風機的鎖具螺旋扣及繩夾全部進行了更換。同時，車間規定，以后每年在潤滑、檢查鋼絲繩的同時，抽檢鎖具螺旋扣是否可靠，每3年進行一次全面更新。
    4.4其他維護措施
    （1）加強對風機腐蝕的監測與處理。定期檢測鋼鐵材料的壁厚，校核剛度、強度，達不到要求時及時加固或更換；對于碳鋼表面必須定期做徹底的防腐處理。
    （2）加強對風機振動的監測。根據《旋轉機械的振動烈度標準》和廠家提供的有關資料，振動速度長期運行不超過6.3mm/s，大不超過10mm/s。大烈度的振動會使機組的連接螺栓松動，運行狀況劣化，甚至造成零部件失效。因此，必須對風機的振動進行定期監測。當振動值超過標準時，應針對原因進行檢修。另外，應定期對所有的螺栓、螺母進行檢查，盡量避免振動引起螺栓松動造成事故。
    （3）經常檢查聯軸器和減速箱軸承的運行情況。聯軸器起傳遞轉矩和緩沖減振的作用，由于受到多次啟動沖擊、長期的振動磨損以及腐蝕、老化的影響，聯軸器的彈性元件會失效，所以每年必須定期檢查。
    風機運行中對減速箱的軸承直接檢查比較困難，但應定期在風機停運后進行盤車“聽診”，仔細聽軸承轉動的聲音，如果軸承轉動的聲音沉悶、斷續、發卡說明軸承可能存在缺陷，需進行檢修。
    5結論
    通過對F3001B風機葉片斷裂的原因分析與處理，認識到在風機的日常檢查維護中，不僅要重視機組本身的檢查，對機組小附件及相關設施的檢查維護也不能有絲毫馬虎，否則可能造成嚴重后果。只有認真落實上述檢查維護措施，細致入微地開展工作，才能保證風機的完好率達到100%，才能確保循環水系統的安全高效
運行。