聚丙烯酰胺装置预研磨螺杆改造

一、概述

聚合物一厂聚丙烯酰胺三车间为原1.3万吨抗盐聚合物装置。2002年12月开工投产, 设计产能1.3万吨/年。车间共设两条生产线, 共有动设备93台, 静设备68台, 设备国产化率95%以上。开工8年以来, 经历了三次大型检修, 较大的技术改造十余项。由于车间生产的聚合物分子量为3500万以上新产品, 产品较以往分子量更大粘度更高, 对设备的使用要求更大苛刻, 车间设备又以国产化为主, 且在生产过程中设备负荷较大, 造成设备的长周期运转很难保证。因此车间的设备改进方向是:在现有的设备条件下, 增加设备的运行周期, 缩短故障维修费用和时间, 减少设备故障而造成对生产线的影响。

二、预研磨的工作现状

车间每条生产线有两台预研磨, 主要作用是负责聚合反应后的物料存放并负责向下一工序输送物料。设备主要结构包括:预切割螺杆六根, 供料螺杆、计量螺杆各一根, 传动方式为链传动。在聚合反应之后, 物料在压缩风的作用下, 从上压到预研磨中, 预切割螺杆的作用是将物料初步切割推到料箱的出料端, 在预切割的过程中, 预切割螺杆也起到初步研磨物料的作用。

三、改造原因

由于生产过程中聚合工序直接为后续工序提供物料, 而预研磨又是聚合工序中的关键设备, 预研磨预切割螺杆的维修直接影响着后续生产的速度, 生产线只能低负荷运转, 经过对预研磨维修时间与产量的统计, 我们可以清楚的看到水解的进料时间明显加长, 结合实际生产工艺要求, 每台水解机一次进料为3500kg, 两台预研磨进料的时间为一小时正负5分钟, 要比一台预研磨快10到15分钟, 而每3000kg的水解进料就会出大约1000kg的成品量, 而每次预研磨螺杆轴承和轴端固定法兰的维修时间最少也要3、4个小时, 如需更换螺杆则时间更长, 根据这些数据我们可以计算, 由于螺杆的维修造成产量减少大约为每个小时减少190~230kg, 我们的生产线的影响还是非常大的。由于预切割螺杆的自重和摆放的位置, 造成维修难度大, 维修时间长, 因此, 如何减少预研磨预切割螺杆的维修, 增加运行周期成为了保证平稳生产的关键。

四、改造方案

改造方案1:轴端固定法兰的改造

在2010年经过研究发现, 轴端固定法兰磨损严重主要是因为在轴转动的过程中, 轴线在径向的偏移导致磨损严重, 轴越磨越细, 达到一定的间隙后, 预研磨中的物料就易进入轴和固定法兰之间, 这样更加剧了轴间磨损, 最后导致更换螺杆和固定法兰。为了解决这个问题, 轴承座外缘厚度由14mm增厚至22mm车间技术人员在轴端固定法兰加上了四氟防磨密封圈, 在轴转动的过程中, 接触的是四氟圈, 四氟圈还可以防止预研磨能物料进入固定法兰, 减少磨损。

改造方案2:轴承的改造

轴承的改造经历了两次, 原来的轴承是滚珠式的, 在轴线沿径向偏移的过程中, 轴越磨越细, 时间长了滚珠会丢失, 导致轴的磨损严重震动声音加大, 最后只能更换螺杆和轴承, 维修困难影响生产, 为了解决滚珠丢失问题, 经过研究, 在原有轴80mm直径不变的情况下, 车间从原来的螺杆轴承改造成了向心短圆柱滚子轴承22216, 从材质上看, 轴承座材质从原来的灰口铸铁改造成了轴承座材质Q235铸钢。

这个改造很好的解决了滚珠式轴承在轴线偏移过程中因为严重磨损导致滚珠的因素, 经过长时间的使用和统计, 螺杆在维修周期上从原来的平均114.3天提高到了189天, 可以说这个改造对生产效率的提高是显著的, 但对改造后损坏螺杆进一步研究发现, 轴的偏移磨损还是很严重, 还有轴跟螺杆连接间断裂的痕迹。为了解决这些问题, 螺杆轴跟轴承在今年大检修期间经过了进一步的改造, 在原有螺杆直径80mm的基础上增加到了90mm, 这样轴跟螺杆的焊接面增大, 相应的强度也增大了, 螺杆轴的长度也加长了, 在轴承密封方面, 采用轴承内环外侧密封为四氟石墨盘根密封, 这样由于物料进入轴承加剧磨损的情况就没有了, 而在最关键的轴承改造上, 从22216向心短圆柱滚子轴承轴承改造成了现在的22318调心转子短圆柱轴承。

为了生产上的需要在以后日子里会有很多地方在技术上需要改进, 根据一线预研磨B螺杆的改造试验, 我们可以将思维迁移至缓冲料箱螺杆, 缓冲料箱的维修时间就是造成停线的时间, 但由于设备的长运转周期, 故障频发, 维修时间长, 维修周期短, 直接制约着车间的产量。

因此在实际我们技术人员要本着不断创新的思想, 在实际生产的第一线接收锻炼, 因为这里的技术改造和创新是最贴近生产的, 也是最能检验创新成果的。经过一年多的学习和工作, 我得到了很多的锻炼, 让我从学生向一名大庆炼化公司的合格员工的转变上跨出了坚实的一步, 回想自己这一年多的经历与收获, 我深深的感到这些心得与体会对于我今后的发展是一笔宝贵的人生财富, 在生产中所学的知识也会对我以后的工作打下坚实的基础。我将以公司的经营理念为坐标, 从车间的实际生产出发, 努力钻研勇于创新, 将自己的知识背景和车间的具体环境相互融合, 利用自己精力充沛、接受能力强的优势努力学习业务知识和领先技术, 为车间的发展尽我绵薄之力, 为聚合物工程的壮大做贡献。

摘要：聚合物一厂聚丙烯酰胺三车间共有预研磨四台, 其中每台预研磨有预切割螺杆六根, 在实际生产过程中由于装置物料的特殊性, 螺杆在转动的过程中, 来自于物料的反作用力很大, 导致轴承磨损严重, 故障率频繁。现对螺杆转动轴承和轴端固定法兰进行改造实验, 以其在满足生产要求的前提下, 降低螺杆维修时间和费用, 增加螺杆运行周期。

关键词：预研磨螺杆,轴承,轴端固定法兰