桁架式鶴管鋼絲繩斷裂原因分析與處理
作者： admin 編輯： admin 來(lái)源：admin 發(fā)布日期：2022-08-17 15:20
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摘要：本文通過(guò)對(duì)蘭州石化油品儲(chǔ)運(yùn)廠161棧橋桁架式鶴管在使用過(guò)程中經(jīng)常發(fā)生鋼絲繩斷裂原因進(jìn)行分析，提出相應(yīng)處理措施，進(jìn)而降低設(shè)備故障率，提高設(shè)備運(yùn)行周期，防止因鋼絲繩
摘要：本文通過(guò)對(duì)蘭州石化油品儲(chǔ)運(yùn)廠161棧橋桁架式鶴管在使用過(guò)程中經(jīng)常發(fā)生鋼絲繩斷裂原因進(jìn)行分析，提出相應(yīng)處理措施，進(jìn)而降低設(shè)備故障率，提高設(shè)備運(yùn)行周期，防止因鋼絲繩斷裂造成不安全因素
關(guān)鍵詞：桁架式鶴管 鋼絲繩 原因分析 處理措施
2017年蘭州石化公司油品儲(chǔ)運(yùn)廠開展針對(duì)廠區(qū)內(nèi)161棧橋升級(jí)改造項(xiàng)目評(píng)審及施工，此次改造使用鶴管為液壓桁架式鶴管，項(xiàng)目分為兩期進(jìn)行，8月初位于161棧橋東側(cè)40套裝車鶴管投入使用，截止2017年11月新裝桁架鶴管僅鋼絲繩斷裂故障高達(dá)12起，鋼絲繩斷裂后鶴管直接落入罐車之內(nèi)，不僅使班組勞動(dòng)強(qiáng)度增大，而且使裝車及故障處理的安全性帶來(lái)很大威脅。
1造成鋼絲繩斷裂原因分析
液壓桁架式鶴管由液壓油站、液壓馬達(dá)、減速器、小車、垂管及鋼絲繩等部件組成，其垂管的伸縮是由主液壓泵的液壓油通過(guò)控制電磁閥進(jìn)入液壓馬達(dá)，液壓馬達(dá)傳動(dòng)減速器帶動(dòng)卷筒及鋼絲繩來(lái)拉動(dòng)垂管，實(shí)現(xiàn)鶴管的伸縮。在鶴管上下動(dòng)作時(shí)垂管卡死是造成鋼絲繩斷裂的主要原因。下面我們?cè)敿?xì)說(shuō)明造成垂管卡死的主要原因。
1.1鶴管垂管
如圖（1）所示桁架式液壓鶴管的垂管（分解示意圖）主要由四節(jié)同心但不同直徑的不銹鋼管（1#、2#、3#、4#）組成，4節(jié)管直徑分別為106mm、118mm、130mm、142mm，打開總長(zhǎng)度為8米，最下端的一節(jié)垂管連接封油頭直接升入槽車底部進(jìn)行裝油工作。為了更好的了解鋼絲繩斷裂產(chǎn)生的原因，我們首先了解鶴管上下動(dòng)作到極限位置時(shí)垂管的連接方式，4#垂管上端與總成是法蘭式連接，是整套垂管第一連接點(diǎn)也是固定點(diǎn)，4#垂管下端端部?jī)?nèi)壁為外環(huán)，由四層組成，由外到里依次為不銹鋼環(huán)、防爆銅環(huán)、限位銅環(huán)、不銹鋼環(huán)，每個(gè)環(huán)尺寸均為15mm寬、2mm厚并鉚接在垂管端部，2#環(huán)上端為內(nèi)環(huán)，同樣也是由四層環(huán)組成，尺寸與1#外環(huán)相同，鶴管下降時(shí)1#垂管上端內(nèi)環(huán)與2#垂管下端外環(huán)到達(dá)極限位置時(shí)進(jìn)行固定，起到連接作用，以此類推第二節(jié)、第三節(jié)及第四節(jié)垂管均是此方式進(jìn)行固定并連通，整套垂管依靠液壓馬達(dá)帶動(dòng)減速及鋼絲繩達(dá)到上升、下降功能。
表（1）鋼絲繩斷裂數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表
通過(guò)表（1）161故障數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)來(lái)看，自安裝運(yùn)行以來(lái)，鶴管故障率較高。并且有1/3故障均發(fā)生在夜間裝車作業(yè)之中，如此高的故障率不僅增加了班組維護(hù)強(qiáng)度，而且經(jīng)常性的夜間作業(yè)也帶來(lái)了極高的安全風(fēng)險(xiǎn)。
1.3鶴管垂管卡死原因、結(jié)果及危害
1.3.1垂管內(nèi)外環(huán)鉚接式連接導(dǎo)致垂管卡死鋼絲繩斷
上文1.1我們?cè)敿?xì)介紹鶴管垂管每節(jié)之間連接方式，廠家開始提供的161棧橋鶴管垂管在外環(huán)和內(nèi)環(huán)的制作之中采用的是鉚接方式，由于鶴管上下頻繁動(dòng)作加之垂管本身重力因素，造成外環(huán)及內(nèi)環(huán)常發(fā)生鉚點(diǎn)脫落，內(nèi)外環(huán)一旦在鶴管運(yùn)行過(guò)稱中鉚點(diǎn)斷開，脫落的內(nèi)外環(huán)極易在內(nèi)外壁之間卡死，此時(shí)如果是下降過(guò)程鶴管會(huì)直接卡死任何位置，下端垂管或已伸入槽車內(nèi)無(wú)法上升，如果卡死在上升階段，結(jié)果則是直接將鋼絲繩拉斷，下端垂管會(huì)直接掉入槽車或卡死在某一位置。
1.3.2垂管內(nèi)外環(huán)點(diǎn)焊式連接導(dǎo)致垂管卡死鋼絲繩斷
經(jīng)過(guò)我們與廠家溝通，我們提出鉚接式連接固定不牢靠，容易造成內(nèi)外環(huán)脫落，此類垂管內(nèi)外環(huán)需進(jìn)行焊接，但是廠家經(jīng)過(guò)加工后我們發(fā)現(xiàn)內(nèi)外環(huán)是點(diǎn)焊式連接且焊點(diǎn)屬人工打磨，由于打磨精度不高致使焊接部分凸起，同樣造成內(nèi)外環(huán)卡死故障頻發(fā)。
1.3.3 鶴管垂管內(nèi)外環(huán)尺寸
第一節(jié)內(nèi)環(huán)與第二節(jié)外環(huán)連接、第二節(jié)內(nèi)環(huán)與第三節(jié)外環(huán)連接、第三節(jié)內(nèi)環(huán)與第四節(jié)外環(huán)連接。內(nèi)環(huán)與外環(huán)連接連接共有三處尺寸見表（2），表內(nèi)尺寸均是測(cè)量卡環(huán)四個(gè)均分點(diǎn)，單位為mm。
表（2）內(nèi)外環(huán)配合尺寸表
由表（2）我們可以得出，第一節(jié)外環(huán)與第二節(jié)內(nèi)環(huán)最大間隙1.45，最小間隙1.275；第二節(jié)外環(huán)與第三節(jié)內(nèi)環(huán)尺寸最大間隙：2.325，最小間隙：2.125；第三節(jié)外環(huán)與第四節(jié)外環(huán)最大間隙：2.265，最小間隙2.015。由以上數(shù)據(jù)表明升降筒圓度，卡環(huán)連接處存在較大尺寸誤差。升降筒間隙太小，在鶴管升降過(guò)程中極易發(fā)生內(nèi)外環(huán)卡死現(xiàn)象。
1.3.4垂管卡死危害
現(xiàn)階段班組針對(duì)鶴管卡死的故障處理方法是使用長(zhǎng)鉤，三到四人站在槽車罐口出向上拉動(dòng)鶴管垂管或撈起已掉入槽車內(nèi)的垂管，雖然人員全部使用安全帶，但是危險(xiǎn)隱患也是極高，而且罐口揮發(fā)出的油氣也對(duì)人體造成極大危害，高故障率與高風(fēng)險(xiǎn)成為班組維護(hù)161棧橋鶴管的瓶頸。
2 針對(duì)鋼絲繩斷裂改進(jìn)措施
結(jié)合出現(xiàn)的故障及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的數(shù)據(jù)我們可以得出，鉚接式與點(diǎn)焊式連接均存在較大問(wèn)題，而且通過(guò)與廠家的溝通改進(jìn)后的設(shè)備運(yùn)行效果不理想，所以通過(guò)對(duì)內(nèi)外環(huán)、垂管及工藝的研究發(fā)現(xiàn)，每個(gè)內(nèi)外環(huán)需進(jìn)行滿焊并在車床進(jìn)行精加工處理，拿出一套故障鶴管進(jìn)行以上方式改進(jìn)后發(fā)現(xiàn)運(yùn)行效果良好。具體的加工步驟為：第一將鶴管垂管全部進(jìn)行解體；第二將垂管內(nèi)外環(huán)進(jìn)行打磨，保證其配合精度；第三步將內(nèi)外環(huán)滿焊在垂管端部及內(nèi)壁之上并在車床上按照配合尺寸進(jìn)行精加工處理，切削的地方主要為凸起的焊點(diǎn)且厚度不能大于0.5mm。
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