摘要:介紹了渦凹氣浮刮渣機的運行狀況和渦凹氣浮工作原理,分析了引起刮渣機故障的原因,并提出了一些解決措施,在檢修時實施,每年減少檢修次數(shù)4次,節(jié)約費用8萬元,保障了刮渣機長周期穩(wěn)定運行。
關鍵詞:渦凹氣浮;刮渣機;故障;解決措施
0? ? 引言
目前,渦凹氣浮在污水處理中有廣泛應用。揚子石化水廠煉油水務車間3臺渦凹氣浮刮渣機使用美國麥王公司CAF渦凹氣浮系統(tǒng)專利,位號M-71303ABC。2013年煉油擴容改造,污水裝置進行擴容,由中圣公司設計引進3臺渦凹氣浮處理設施,處理能力900 m3/h。自2015年運行以來,刮渣機出現(xiàn)故障和檢修頻繁的情況,裝置處理能力下降,威脅裝置長期穩(wěn)定運行。
1? ? 設備概況
渦凹氣浮刮渣機規(guī)格型號:CAF-320,主要部件包括刮板(帶膠皮)、高聚物鏈條、高聚物鏈輪、主動軸、從動軸、減速機與電機。刮板(帶膠皮)、高聚物鏈條與鏈輪安裝在槽內(nèi)部,特征是:在槽兩側(cè)壁上開有軸孔,軸孔下方有支撐板,支撐板上裝軸承座,軸承座里裝軸承,主動軸與從動軸兩端分別從對應軸孔中伸出槽外穿過軸承固定,主動軸、從動軸兩側(cè)裝鏈輪,兩側(cè)鏈輪上裝鏈條,鏈條上均勻裝6套刮板,鏈條轉(zhuǎn)動帶動刮板運行,起到刮渣效果。設備結(jié)構(gòu)簡圖如圖1所示。
2? ? 渦凹氣浮工作原理
CAF渦凹氣浮系統(tǒng)是一種新型污水處理技術(shù),利用特殊設備曝氣機,將空氣通過曝氣機空芯軸加到污水中,曝氣機旋轉(zhuǎn)葉輪產(chǎn)生作用力把空氣變成微小氣泡(圖2),高速旋轉(zhuǎn)葉輪起抽真空作用,氣浮池底安裝的回流管保證30%~50%水回流,不需另加回流泵。CAF產(chǎn)生的氣泡直徑5~500 μm,由于特殊原理,形成大小氣泡可發(fā)揮自身作用。未經(jīng)處理污水進入曝氣機充氣段,與產(chǎn)生的微小氣泡混合,基于氣水混合物和污水之間密度不相同,產(chǎn)生向上浮力,將吸附在氣泡上油類物質(zhì)帶到水面,再用刮渣機清除,除去水中污油,降低水中油含量。
3? ? 故障原因
3.1? ? 鏈條斷裂原因
(1)鏈條軌道粗糙或耐磨條磨損掉落,運行阻力加大,鏈條運行時偏離軌道,造成刮板被卡死,導致鏈條被強行拉斷。
(2)刮渣機主軸與減速機之間連接是靠鏈條傳動的,主動軸通過50 m長鏈條帶動從動軸轉(zhuǎn)動,兩邊的鏈條運轉(zhuǎn)不同步,鏈條或者鏈輪容易被拉斷。
(3)渦凹氣浮槽內(nèi)介質(zhì)為含硫化物、油、鹽的污水。主動軸、從動軸的軸承受到污水介質(zhì)腐蝕而轉(zhuǎn)動失靈,阻力增加,造成電機超負荷,鏈條被拉斷。
(4)主動軸、從動軸安裝不在一條線上,鏈條兩邊松緊不一致,張緊調(diào)節(jié)裝置起不到較好的調(diào)節(jié)效果,長期腐蝕狀況下運行鏈條斷裂。
3.2? ? 刮板脫落或拉歪原因
(1)緊固螺栓松動,引發(fā)刮板脫落,刮渣時刮板從連接處被拉裂。
(2)刮板懸空,沒有支撐,由于重力,運行時下墜變形,導致鏈條偏離軌道,脫落。
(3)刮板上的不耐油膠皮長期浸泡在含硫化物、油、鹽的污水中,引起刮板變形。
3.3? ? 刮渣不均勻的原因
(1)刮板腐蝕變形,刮渣不均勻。
(2)浮渣量大,浮渣層太厚。
4? ? 解決措施
針對刮渣機故障原因,檢修時采取了下列措施:
(1)按照檢修規(guī)程校正軌道,更換耐磨、防滑條,維持表面平整光滑,兩導軌連接處高低、左右錯位差1.5 mm,兩導軌同一截面高度差2.5 mm,兩導軌間距差±2.5 mm,軌道縱向直線偏差≤2.5 mm,軌道水平度≤1.5/1 000,兩平行軌道接頭處錯開布置。
(2)更換鏈條,保證兩條鏈條節(jié)數(shù)相同,更換主、從動鏈輪,軸承和張緊裝置。
(3)使用SUS304不銹鋼板(0.5 mm)和耐油膠皮作為刮板組合材料,并在原來的基礎上加長2 mm(圖3),防止刮板下墜變形,引起鏈條脫落。
(4)螺栓采用自鎖式螺母(圖4),防止螺栓松動造成刮板脫落。
(5)保證每臺渦凹氣浮曝氣機正常運行,保持浮渣均勻。
5? ? 改進后效果和經(jīng)濟效益評估
2018年三臺刮渣機共檢修9次,2019年檢修5次,檢修次數(shù)減少4次;渦凹氣浮污水出水油含量由60~70 mg/L下降到50~60 mg/L。刮渣機一次檢修需費用2萬元,一年節(jié)約費用8萬元。
6? ? 結(jié)語
本文針對渦凹氣浮刮渣機故障原因,通過對3臺刮渣機檢修采取一些措施,延長了檢修周期,消除了影響設備長周期運行的安全隱患,很好地解決了問題,降低了設備維修費用,保證了刮渣機連續(xù)穩(wěn)定長周期運行。檢修措施對解決相似設備的類似問題有一定參考價值。
[參考文獻]
[1] 高志林.石油化工設備維護檢修[M].北京:中國石化出版社,2019.
[2] 侯順利,孫懿.帶有渦凹氣浮沉淀池和膜生物反應器的污水處理裝置:CN201721193401.9[P].2018-04-27.
[3] 陳青.CAF渦凹氣浮裝置在煉油污水處理中的應用[J].中外能源,2011,16(1):112-115.
收稿日期:2020-05-21
作者簡介:季正福(1967—),男,江蘇揚中人,助理工程師,長期從事煉油化工設備的檢修、運行、改造、更新等工作。