邵家（jiā）泉　關震
（中核核電運行管理（lǐ）有限公司）

　　摘　要：風機軸承溫度（dù）高故障是核電廠風機的常（cháng）見故障，經過多年的檢（jiǎn）修已經形成了成熟的處（chù）理方案。但是排碘風機出現（xiàn）了幾次異於常規的軸承溫度高故障，經實踐證明，風機所在的係統狀態也會對風機軸（zhóu）承（chéng）溫度（dù）產生影響。本文描述了排碘風機幾次特殊故障的分（fèn）析和處理過程，從中總（zǒng）結出幾點經驗（yàn），以供探討。
　　關鍵詞：軸承（chéng）；溫度高；負壓；散熱
　　1　背景介紹（shào）
　　核電（diàn）廠排碘風機為核輔助廠房通風係統（DVN）中的風機，其（qí）碘排風子係統組成見圖1所示（shì）。 

　　碘排風子係統共設置有兩（liǎng）台風機，編（biān）號為：007ZV和008ZV。兩台風機分別位於A/B兩列，一列運行，另一列為備用。單列係統構成為正常通風過濾器和碘（diǎn）吸附器串（chuàn）聯，碘吸附部分並聯有一路旁路。通過儀表偵測係統中碘濃度，當碘濃度未（wèi）達到閾值時（shí），運（yùn）行碘（diǎn）吸附器的旁路分支，係統僅起過濾功能（néng）。而當碘濃度達到閾值時，正常通風過濾器和碘吸附器全部投用，進行排碘^[1]。
　　排碘風機參數見表1，結構形式為懸臂支撐皮帶傳動風機，詳見（jiàn）圖2所（suǒ）示，軸承（chéng）潤滑形式為脂潤滑。風機安裝在小室中，從風機小室（shì）吸風，沿風管進行排風。因此，風機所處小室在風機運行時將產生負壓，風機（jī）在小室中的布置見（jiàn）圖3所示。現場（chǎng）安裝有監測儀，對排碘風機軸承溫度和振動參數進（jìn）行在線監控，其中軸承溫度上升至設定的溫度時會觸發跳機保（bǎo）護。

　　2　故障描述及分析
　　2013年6月8日5：39，為更換007ZV入口端過濾器（qì），007ZV隔（gé）離停運，008ZV啟（qǐ）動；11：50，008ZV因軸承溫度高故障觸發跳機保護動作，產生跳機；14：00，檢查測溫探（tàn）頭及儀控（kòng）通道，未發現故障，現場（chǎng）軸承溫度已接近常溫，且盤動靈活無卡（kǎ）澀情況，重（chóng）新啟動008ZV；運行約一小時，風（fēng）機（jī）再次因軸承溫度高跳（tiào）機。
　　軸承溫度高故障的一般可能原因有：探頭故障導致誤報、軸承損壞、軸承（chéng）部件安裝超差、潤滑脂失效、潤滑脂過多（高轉速風機中需考慮）。通過查閱該（gāi）風機Z近幾次的維護記錄，並結合現場監測（cè）儀記錄的軸承溫度曲線，可以排除上述常見原因。本次故障現象與排碘風機在調試期（qī）間的一次故障相類（lèi）似：
　　2010年8月，007ZV風機（jī）發生軸承溫度高故障，對軸承溫度高的常見原因進行逐項檢查，並未發（fā）現任何異常。保守（shǒu）決策，對軸承進行了（le）更換（huàn）。啟動風（fēng）機後不久，仍然發生軸承溫度高跳（tiào）機。再次檢查軸承，未發（fā）現異常。為使軸承更好散熱，更換同係列（liè）但遊隙更大的軸承並減少軸承潤滑脂的加注量，結果，啟動後依然發（fā）生軸承溫度高（gāo）跳機。常規（guī）檢修措施已完（wán）全（quán）失效，為了找出（chū）故（gù）障原（yuán）因，維修人員打開風機小室隔離門，準備在風（fēng）機啟（qǐ）動後對軸承運行時（shí）的溫度及相關參數進行在線實時測量。本次測試（shì）風機小室（shì）隔離門保持（chí）開啟（qǐ），風機其它狀態未做任何改變（biàn）。啟動風（fēng）機後，軸承溫度很（hěn）快穩定。由此可以確（què）認，007ZV軸承溫度（dù）高跳機故障原因並不在風機本身。轉向檢查通風係統回路情況，僅發現007ZV前（qián）端過濾器堵塞嚴重一（yī）項異常。在對過濾器進行更換後，排碘風（fēng）機運行後不再出現軸（zhóu）承溫（wēn）度高故障。問題解決後，對檢修過程的操作記錄、運行參數以及現場監測儀記錄的軸承溫度曲線等（děng）資（zī）料進行了分析，得出以下幾個結論：
　　1）通風係統會（huì）影響風機正常運（yùn）行。007ZV風機（jī）屬高轉速風機，風機運行時軸承發熱量（liàng）較大。由於風（fēng）機安裝在小室中，小室的負壓條件（jiàn）將影響風機（jī）運（yùn）行時軸承的散熱速度（dù），而通（tōng）風係統中其它條件的變化，如：本次的過濾器堵塞，會使風機小室負壓升高。當負壓達到一定程度時，軸承散熱速度不（bú）能和發熱速度達到一（yī）個平衡狀態，軸（zhóu）承（chéng）溫度無法穩定，隻能逐漸上（shàng）升直（zhí）至達到跳機保護溫度。
　　2）現場監測儀記錄的軸承溫度曲線與上條因素相吻合，即：軸承（chéng）散熱不足情況的溫（wēn）度（dù）曲線有典型（xíng）特征。 
　　3）由於同類問題在其他風機並未出現（xiàn），且007ZV故障（zhàng）處理後很（hěn）長時間均未重複（fù）出現，認為該次故障為偶發故障（zhàng）。 
　　而本次008ZV再次出現一（yī）天內兩次因軸承溫度高跳機的（de）情（qíng）況，引起維（wéi）修人員重視。檢修人員調出監測儀中記錄的故障曲線進行分析，本次溫度曲線的特征和上述007ZV曆史經驗類似，初（chū）步判斷008ZV本次故障也為係統（tǒng）其它設備影響（xiǎng）導致。於是，檢修人員馬上（shàng）對通風係統中相（xiàng）應設備進行檢查，結果發現全部正常，本次入口過（guò）濾（lǜ）器外觀看未發（fā）現堵塞情況。再次對風機運行參數和軸承溫度曲線進行分（fèn）析，還是認為是通風係統影響了風機軸承的散熱。為驗證這一判斷，打開風機小室門（mén），啟動風機，結果軸承溫度（dù）很快得以穩定（dìng）。表明，之前得出的前兩（liǎng）項結（jié）論是正確的，008ZV的本次故障為受通風係統影響（xiǎng）。
　　由於同樣問（wèn）題的重複（fù）出（chū）現，對兩台（tái）排碘風機（jī）檢修曆史進行綜（zōng）合分析。兩（liǎng）台排（pái）碘風機自調試以來（lái），曾多次出現軸承溫度高故障（見表2所示）。軸承溫度（dù）高故障的檢修結果顯示：僅出現一次常規原因――潤滑脂異常，但是均未發現軸承存在問題；所有故障均發生（shēng）在（zài）5～8月。結合南方（fāng）氣候特（tè）征，該（gāi）時期易發生過濾器受（shòu）潮（cháo）情況，從（cóng）而使（shǐ）通風係統情況發生變化，繼（jì）而影響風機運行，且不是偶發故障。

　　3　故障處理
　　如圖4所示，排碘風機兩軸承被固定（dìng）風機蝸殼的兩個筋板包圍，形成了一個對流死角。實測風機運行時軸承部位的風速，結果接（jiē）近（jìn）於零。說明小室內的氣流無（wú）法進入軸承部位，軸承的散熱基本靠與房間空氣的自然對流來完成。而小室負壓的因素（sù），導致對流散熱效果變差（chà），直接影響風機運行時的軸承（chéng）溫度（dù）。排碘風機的故障症結（jié）定位在軸承散（sàn）熱上。

　　通風係統是無法根本改變的，隻能從減少軸承發熱或加快軸承散（sàn）熱速度兩方麵來考（kǎo）慮解決方案。經綜合分析，Z終選（xuǎn）擇（zé）了加快軸承散熱的方案。具體實施內容如圖5所示：對風（fēng）機支撐筋板進（jìn）行開孔，使（shǐ）風室氣（qì）流可以（yǐ）進入軸承位置；在風機軸承座附近轉軸上安裝小葉（yè）輪，風機轉動時（shí）帶動小葉輪旋轉，產生的（de）氣流吹（chuī）向軸承座，更快帶走軸承（chéng）產生的熱量。

　　4　總（zǒng）結
　　排碘風機軸承溫度高（gāo）故障的處理經驗，為核電廠風機軸（zhóu）承（chéng）溫度高故障的原因分析提供了新的參考（kǎo）：
　　1）通（tōng）風係統會影（yǐng）響風機正常運行，特別是對於（yú）負壓環境中運行的高（gāo）轉速風機。因此，從（cóng）設計（jì）上需要考慮軸承散熱問（wèn）題。如：盡量選用較低轉速的風機（jī），減少軸承發熱。
　　2）由於環境問題導致（zhì）軸（zhóu）承散熱不足情況，存在（zài）典型故障曲線。 
　　參（cān）考文獻 
　　[1]《核輔助廠房通風係統（tǒng）》係統手（shǒu）冊. 

來源：《矽穀》2015年02期