江油發(fā)電廠2×330 mw機組輸煤系統(tǒng)全套由法國進口,設備技術先進。煤車翻卸系統(tǒng)全部采用c300可編程序控制器控制運行,共有2種運行方式,即:程序控制和就地控制。就地控制方式是在某臺設備無法進行自動運行時,由操作人員就地對該設備進行操作運行的方式。
翻車機是煤車翻卸系統(tǒng)中最關鍵的設備。主要由壓車梁、托車梁、機臺、定位銷和驅(qū)動裝置及相應的電氣、控制設備組成。其中,壓車梁、托車梁、定位銷的機械動作均采用液壓系統(tǒng)傳動。在整個作業(yè)線運行調(diào)試時,因機械和控制原因,翻車機一直無法投入自動運行,而采用人工就地控制操作。
翻車機的作業(yè)過程是:車輛進入翻車機內(nèi)由緩沖止擋器定位后,操作壓車梁、托車梁將車輛夾住,拔出定位銷,進行翻轉(zhuǎn)。 當轉(zhuǎn)到176°將車輛內(nèi)的原煤翻卸到煤斗后返轉(zhuǎn)。機臺轉(zhuǎn)至水平位置時,插入定位銷,松開壓、托車梁,完成整個翻卸過程。
翻車機自1991年投運,到1997年的7年間共發(fā)生8次車輛在翻車機內(nèi)脫軌的事故。為了減少和杜絕此類事故的發(fā)生,對脫軌事故進行了分析,尋找原因,并制定了預防措施。
1 翻車機內(nèi)車輛脫軌事故的原因
1.1 液壓油缸活塞密封圈老化,系統(tǒng)內(nèi)漏
主要發(fā)生在壓、托車梁液壓油缸上,以壓車梁液壓缸最為顯著。驅(qū)動壓車梁的8只液壓油缸活塞密封圈由聚氨酯橡膠制成,在運行一定時間以后,開始老化,并逐漸龜裂成碎片,起不到密封作用。在壓車梁壓緊過程中,油缸有桿腔進油,無桿腔泄油,壓車梁壓住車梁兩側(cè)壁頂部后,按壓力設置規(guī)定,有桿腔壓力應在60 s內(nèi)由60 bar降至30 bar,再經(jīng)過60 s降至20bar,而煤車翻卸過程僅需60 s。也就是說,煤車在翻卸過程中,車輛兩側(cè)壁一直被壓車梁壓著,處于受壓狀態(tài),壓力通過車輛轉(zhuǎn)向架上的彈簧傳遞給車輪,使車輪緊貼軌道,不致脫軌。而當密封圈損壞后,液壓油缸內(nèi)漏,在壓車梁壓緊時,有桿腔壓力油經(jīng)活塞密封間隙泄漏至無桿腔,造成有桿腔壓力迅速下降,達不到壓力設置規(guī)定。又由于8只液壓油缸共用同一液壓源,故只要有一只液壓油缸內(nèi)漏,整個壓車系統(tǒng)壓力將同時下降。煤車在翻卸過程中,車輛兩側(cè)壁不再受壓,車輪也不再緊貼軌道。由于車輛隨翻車機一道翻轉(zhuǎn)176°,車輪與軌道的接觸隨著翻轉(zhuǎn)角度的改變由帶壓發(fā)展到不帶壓,最終完全脫離軌道。
1.2 電磁先導溢流閥壓力偏低
若電磁先導溢流閥壓力調(diào)得過低(正常情況下設定為60 bar),則壓車梁壓緊初始壓力p8較低,若p8壓力下降到20 bar的時間小于煤車翻卸時間,則在煤車翻卸過程中,車輛兩側(cè)壁將有一段時間受壓不良或不受壓,此時車輛就有可能脫軌。
1.3 液壓油內(nèi)有雜質(zhì)存在
若液壓油內(nèi)有雜質(zhì)存在(如前所述密封圈龜裂成碎片),這些雜質(zhì)將在液壓系統(tǒng)中隨液壓油一起循環(huán),卡澀閥件造成單向閥關閉不嚴或進油不充分,油缸失壓,進而引起整個系統(tǒng)失壓。當卡澀發(fā)生在煤車翻卸過程中時,由于壓、托車梁起不到應有的作用,此時將發(fā)生車輛脫軌。
1.4 壓車梁壓爪長度不夠
當壓車梁壓住車輛兩側(cè)壁頂部時,壓爪緊扣車輛兩壁,在煤車隨翻車機旋轉(zhuǎn)至90°時,車輛的重力與壓車梁作用在車輛上的壓力方向垂直。若壓爪較短,則不能有效鉤住車輛兩側(cè)壁,這也是發(fā)生脫軌的原因之一。
1.5 軌道護軌板較低
若軌道護軌板較低,則在煤車隨翻車機旋轉(zhuǎn)時,護軌板不能有效擋住車輪,當壓車梁壓緊油壓稍有不足時,車輪將越過護軌板脫離軌道。
1.6 托車梁未托到位
由于托車梁在煤車翻卸過程中起托住車身的作用,當托車梁因機械卡澀而未托到位時,車輛在翻卸過程中將會因自重無支撐而導致車輪偏離軌道,出現(xiàn)脫軌。
1.7 液壓油粘度太大
在環(huán)境溫度較低時,液壓油粘度增大,流動性降低,此時,將造成液壓系統(tǒng)供油不均,系統(tǒng)壓力不穩(wěn)定,車輛在翻卸過程中將發(fā)生脫軌現(xiàn)象。該情況多發(fā)生在冬季設備剛啟動運行之時。
1.8 人員操作失誤
當壓、托車梁均動作到位后,若運行人員在60 s內(nèi)不能將煤車翻卸完畢,將會由于壓車梁壓緊油壓下降,使車輛兩側(cè)壁處于受壓不良或不受壓狀態(tài),即車輪受壓不良或不受壓。此時,若繼續(xù)進行煤車翻卸作業(yè)則會出現(xiàn)車輛脫軌。
1.9 翻車時間安排不合理
從發(fā)生事故的月份、時間上看,6、7、8月份12:00以后,天氣炎熱,作業(yè)現(xiàn)場大部分處于露天,烈日曝曬,運行人員工作時出汗較多,需氧量增加,容易產(chǎn)生疲勞。12月、1月份3:00以后,天氣寒冷,運行人員手腳僵麻,動作遲緩,精力不能很好地集中,故事故發(fā)生率較高。
1.10 車輛使用不規(guī)范
江油發(fā)電廠翻車機系統(tǒng)設計翻卸60 t車輛,若所來車輛為50 t,則會因為車輛車身高度不夠,壓車油缸行程不足,使壓車梁不能緊緊地壓住車梁兩側(cè)壁頂部,造成車輛脫軌。
2 翻車機內(nèi)車輛脫軌事故的預防措施
(1) 加強設備的檢修、維護,提高設備的健康水平。定期、定時更換已老化的密封圈,以保證液壓油缸活塞密封性能良好,防止內(nèi)漏。
(2) 增大壓力閥參數(shù),將電磁先導溢流閥壓力由原來的29 bar調(diào)至60 bar,使壓、托車梁緊緊壓、托住車輛,使之在翻卸過程中不至于脫軌。
(3) 定期對油質(zhì)進行化驗,對已乳化變質(zhì)、雜質(zhì)較多的液壓油應進行更換,同時對油箱進行清洗,清洗過程中用面團將箱體內(nèi)壁的雜質(zhì)粘干凈,加裝的新油一定要用濾油機進行過濾,檢修時不得戴臟手套,以保證液壓油的清潔。
(4) 增加壓爪的長度,使之能有效地抓住車幫。
(5) 增加護軌板高度,以便更好地擋住車輪。
(6) 對活動關節(jié)部位進行清洗、潤滑,使之轉(zhuǎn)動靈活、伸縮自如。
(7) 嚴格執(zhí)行冬、夏季用油之規(guī)定,冬季使用粘度低的液壓油。翻車前可使設備多空轉(zhuǎn)幾次,讓各油缸內(nèi)的油循環(huán)起來,還可在油箱內(nèi)加裝加熱器,以提高液壓油的溫度。
(8) 加強業(yè)務培訓,提高運行人員的工作責任心,使之能熟練掌握操作規(guī)程,懂得設備性能、工作原理、工藝流程及其規(guī)范,加強設備運行維護。
(9) 嚴格按設計規(guī)定翻卸車輛(c60),不得對不符合要求的車輛進行翻卸。
(10) 根據(jù)人的生理特點合理安排翻車時間。
通過上述措施,江油發(fā)電廠翻車機內(nèi)車輛脫軌事故從1996年的4次下降為1997年的1次,1998年至今未發(fā)生過一次。