关于回转窑滑触线基座震动 原因分析及解决方案的制定与实践

发表时间:2020/7/3   来源:《科学与技术》2020年2月第5期   作者:张开祺
[导读] 回转窑滑触线基座在增设检修平台后产生震动

        摘要:回转窑滑触线基座在增设检修平台后产生震动,通过分析并找准震动原因进行合理有效的改造能够消除震动,确保设备及建筑的安全性及延长使用寿命。
        关键词:滑触线基座  震动 
         回转窑是石油焦煅烧的核心设备,某铝电解用阳极生产厂新建一台回转窑,该窑南北布置,设计投料量为40吨/每小时。该回转窑自重达11000吨,由拖轮支撑并旋转。支撑回转窑自身重量的地面基座为三档拖轮混凝土承重基座,另有一道滑触线混凝土基座支撑回转窑滑触线罩,不支撑回转窑自身重量。
         该系统投运运行五个月后,由于检修需要,在回转窑一档拖轮基座及滑触线基座之间增设了一条检修走廊。此走廊为桥式钢结构走廊,南端连接回转窑一档拖轮基座,连接方式为锚固焊接,北端连接回转窑滑触线基座,连接方式为锚固焊接。走廊中段由钢结构柱进行支撑。
         完成此检修走廊后,在回转窑启动运营中发现回转窑滑触线基座及检修平台开始震动。其震动幅度在回转窑不同运行情况时有所不同,震动对回转窑整体寿命及基座安全性都存在不利影响。对此,该回转窑运行部门联合机械、土建专业技术人员对其进行了观察与专项研究。
         结合一段时间现场观察,滑触线基座及检修平台在回转窑不同投料量时震感不同,具体情况如下表所示:
 分时,其震感最强。经过机械专业技术人员检验及判断,排除了由于拖轮、传动系统、回转窑窑体在运转过程中可能导致震动的机械原因,排除了由于机械故障或拖轮调整不合理导致的震动可能。另外,由于回转窑滑触线基座与回转窑之间无固定作用,仅有滑触线进行软连接,不能传递动能。故排除由回转窑传递震动至滑触线基座的可能性。
         同时,由于与回转窑滑触线基座相邻的一档拖轮基座、二档拖轮基座均无震动情况发生,且在检修平台加设前回转窑滑触线基座无震动情况发生,基本排除了地面传递震动至滑触线基座的可能。
         结合以上判断及检修平台建设完成随即产生震动并且在检修平台上也有微小震动的实际,基本可以判断是由于增设检修平台后改变了滑触线基座固有频率产生了共振,或者由于钢结构的检修平台对一档拖轮基座及滑触线基座之间构成了刚性连接,使一档拖轮基座自身在设计范围内的震动通过钢结构检修平台放大至滑触线基座,产生震感。
         根据以上判断进行分析得知,以下改造能够改善共振或振幅传递情况:
         (1)去除检修平台与滑触线基座或者一档拖轮基座之间刚性连接,在保障平台承重强度的前提下改用柔性连接。
         (2)在检修平台中段钢结构支撑段氧割处一定间隙,在不影响平台强度与整体受力结构的基础上将平台分为两段,一档拖轮基座的细微震动无法通过检修平台传递。
         根据以上设备改造目标及设备具体情况,技术人员设计了以下改造方案:
         (1)通过氧割断开检修平台与滑触线基座之间的刚性连接。
         (2)在检修平台中段钢结构支撑段氧割出一定间隙。
         针对以上方案,部门进行了改造方案设计并对此进行分析,分析过程如下:
一、方案(1):
         方案(1)过程:
         1、做好安全警戒。
         2、校核强度并计算选型后在靠近滑触线基座重新竖立钢结构支撑柱。
         3、由吊车对检修平台滑触线基座一端进行预支撑以保障断开检修平台与滑触线基座刚性连接后平台不滑落。
         4、由施工人员使用氧割割去平台与滑触线基座刚性连接并留出一定间隙。
         5、对新竖立钢结构支撑柱与哪个台进行焊接。
         方案(1)优点:
         1、保障滑触线基座不再受力。
         2、施工过程安全性较高,能够避免安全隐患。
         方案(1)缺点:
         1、施工量大。
         2、施工周期长。
         3、投资较大。
二、方案(2):
方案(2)过程:
    1、校核强度并计算选型后在检修平台与钢结构支撑柱之间增设加强筋以确保平台在氧割分段后仍安全可靠。
         2、由施工人员使用氧割将检修平台中段钢结构支撑段氧割出一定间隙。
方案(2)优点:
    1、施工量小。
         2、施工过程中安全性较高,不存在安全隐患。
         3、投资节省。
方案(2)缺点:
    1、难以完全杜绝震动的传递。
         2、滑触线基座仍受力。
    经过方案对比,部门技术人员认为可以采用方案(2)对检修平台进行改造并在改造后观察改造效果进行进一步分析研究。
         确定改造方案后,进行计算校核后对平台进行了改造。改造后效果如下:
震感。此改造达到了消除隐患的效果。并在三个月的生产中未再次发生震动,有效消除了安全隐患。
         通过本次改造,成功通过平台改造解决了安全隐患,在处理过程中,部门技术人员增长了一定处理经验:首先,在工程达不到安全要求的情况下,应首先找工程问题产生的原因并进行分析以准确的制定改造方案。其次,在确保安全及保障生产的情况下应进行方案进行对比,寻求最优化方案,另外,对机械设备基础工程的改造与施工,应排查问题,找准问题原因后再进行分析判断,以提升工程改造的有效性,避免无效率改造及低效率改造,有效节省工作量。
参考文献:
[1] 夏宝良.某大楼地基强夯处理的震动效应测试分析.质量检测[J].2010.卷28第三期
[2]江旭昌.回转窑托轮的调整.新世纪水泥导报[J].1999,卷5第二期。
[3]胡迎风.强夯引起的临近建筑振动测试与分析.山西建筑[J].2011,卷37第七期。
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