洛阳石化聚丙烯有限责任公司动力车间循环水装置共有3座循环水冷却塔，每座冷却塔内各安装一台LF47型轴流风机（工艺编号分别为F3001A/B/C），是控制全厂循环水温度的关键设备。F3001A/B/C 3台风机主要性能参数：直径为4.7m，风机转速为240r/min，电机转速为980 r/min，叶片数为4片，叶片安装角度为12.5°,风量为6×105m3/h。
    主要结构:该风机由电动机、联轴器、减速箱、叶片、轮毂、风帽等组成（图1）。风机的减速箱、叶片、轮毂、挡风板安装在风筒内，电机、联轴器安装在风筒外，风筒顶部装有钢丝绳轮盘，由开式锁具螺旋扣调节钢丝绳的松紧来调整风筒圆度，保证风筒与风机叶片的间隙合适。风筒、风机叶片均为玻璃钢材质。

    2风机叶片断裂情况
    2006年7月26日，停机检查，发现F3001B风机叶片已全部断掉，风筒内只剩下锈蚀的减速箱（图2），叶片的碎片四处散落在塔内的填料上，有一块约300×500大小的碎片飞出风筒，掉落在距冷却塔五六十米的地面上。

    风筒内壁上有多处叶片或碎片刮磨、撞击的痕迹，有3处明显破裂（图3）。
    风筒顶部10根钢丝绳中有两根断裂（图4），在塔内填料上发现一段断掉的钢丝绳。塔内填料被掉落的叶片砸开一个大洞。减速箱及联轴器上未见明显损伤。

    3原因分析
    3.1断口分析
    将减速箱上残余的叶片根部断口进行对比可看出（如图5），有一个叶片的断口圆周有明显的陈旧裂纹痕迹，其他的断口圆周均是崭新的裂口。这说明该叶片的断裂造成的碰撞可能是其他叶片断裂的原因之一。而陈旧裂纹的产生原因有多种可能，归纳起来有3种原因：
    （1）制造时存在的缺陷。
    （2）安装过程中造成的损伤。夹块夹持力过大，将叶片根部压裂。

[-page-] 
    （3）叶片角度发生变化，长期振动造成疲劳裂纹。
    3.2风筒变形造成叶片碰撞筒壁断裂
    扇叶与风筒都是玻璃钢材料制作，起抽风、导流作用。玻璃钢材质刚度较差容易变形，所以大型风机的风筒除顶部的钢丝绳网外还有肋筋，以此控制和调整风筒的圆度。经过长期运行，由于风筒肋筋螺栓和钢丝绳锁具螺栓的松动，会引起风筒变形，变形严重时，扇叶会蹭到风筒，剧烈摩擦会使扇叶和风筒严重磨损，甚至折断风叶。从F3001B折断的4个叶片尾部都可看到严重碰撞后的痕迹（图6），其中两个均被撞掉一个角，而根据风筒壁上的痕迹，也可以断定在风机叶片断裂前后，和筒壁有多次严重刮碰、撞击。因此，F3001B风机叶片断裂的直接原因是风筒变形。

    3.3锁具螺旋扣材质问题
    由于2000年曾出现过风机被断裂钢丝绳拉断叶片事故，车间加大了对各风机钢丝绳的检查，为防止钢丝绳锈蚀，每年都组织一次全面润滑，将钢丝绳涂满黄油并穿上塑料管保护，防止雨水冲刷。而2006年5月份，车间刚刚对风机钢丝绳进行了全面检查、养护。当对断裂的钢丝绳进行检查时，发现钢丝绳是完好的，断开的位置都是锁具螺旋扣。这一批锁具螺旋扣都是在2000年左右统一更换的，当时要求材质为不锈钢，耐腐蚀。但从断裂的锁具看，其材质并非要求的不锈钢。由于冷却塔轴流风机都是在室外大气中工作的，水汽沿风机扇叶轴向自下而上流动，大气中含CO2、SO2等气体与水汽结合，形成酸性电解液，发生吸氧腐蚀。溶液的酸性很大时，也可能有氢离子的还原反应，发生析氢腐蚀。同时生成红棕色的Fe203和绿色的含水Fe304以及黑色的无水Fe304。这种腐蚀在华北地区十分严重[1]，而特别当水场采用酸性配方后，浓硫酸的加入也增大了水汽中的含酸量，进一步加重了这种腐蚀。在随后更换锁具的过程中，也验证了这一点。锁具螺旋扣表面有红色、绿色、黑色的腐蚀生成物，而且腐蚀已经到了一折即断、一摔即碎的程度（图7）。

    这种锁具螺旋扣经设备科送检后确认并非不锈钢，而是在铸钢表面进行了镀铬处理。这种锁具螺旋扣无法长期在风机这种潮湿环境中使用，其腐蚀断裂是F3001B风机叶片断裂的根本原因。[-page-] 
    4采取的措施
    4.1更换新的风机叶片
    由于风机叶片是由轮毂中的夹块夹持的，在安装过程中，必须保证夹持力的大小合适，过大则可能损伤叶片根部，过小则经过一段时间运转后扇叶可能会围绕中心转动，影响平衡，引起振动。同时，叶片的角度必须严格按要求调整，所有风叶倾角允差不大于0.5°。为此，必须定期检查、调整风叶的角度。
    4.2校正风筒
    由于长期运行，玻璃钢风筒变形严重，在多次调整顶部钢丝绳后，新安装的风叶仍和筒壁有刮碰，维修人员将风机叶片的安装位置重新进行调整，以保证风叶与风筒间隙满足9～l9mm的要求。为了防止此类事故再次出现，必须每年定期检查、调整风筒的圆度及风叶与风筒间隙。
    4.3更换全部风机的锁具螺旋扣及绳夹
    由于物资装备部门采购不到完全不锈钢材质的锁具螺旋扣，在选择同类产品中质量好的锁具螺旋扣及绳夹后，将3台风机的锁具螺旋扣及绳夹全部进行了更换。同时，车间规定，以后每年在润滑、检查钢丝绳的同时，抽检锁具螺旋扣是否可靠，每3年进行一次全面更新。
    4.4其他维护措施
    （1）加强对风机腐蚀的监测与处理。定期检测钢铁材料的壁厚，校核刚度、强度，达不到要求时及时加固或更换；对于碳钢表面必须定期做彻底的防腐处理。
    （2）加强对风机振动的监测。根据《旋转机械的振动烈度标准》和厂家提供的有关资料，振动速度长期运行不超过6.3mm/s，大不超过10mm/s。大烈度的振动会使机组的连接螺栓松动，运行状况劣化，甚至造成零部件失效。因此，必须对风机的振动进行定期监测。当振动值超过标准时，应针对原因进行检修。另外，应定期对所有的螺栓、螺母进行检查，尽量避免振动引起螺栓松动造成事故。
    （3）经常检查联轴器和减速箱轴承的运行情况。联轴器起传递转矩和缓冲减振的作用，由于受到多次启动冲击、长期的振动磨损以及腐蚀、老化的影响，联轴器的弹性元件会失效，所以每年必须定期检查。
    风机运行中对减速箱的轴承直接检查比较困难，但应定期在风机停运后进行盘车“听诊”，仔细听轴承转动的声音，如果轴承转动的声音沉闷、断续、发卡说明轴承可能存在缺陷，需进行检修。
    5结论
    通过对F3001B风机叶片断裂的原因分析与处理，认识到在风机的日常检查维护中，不仅要重视机组本身的检查，对机组小附件及相关设施的检查维护也不能有丝毫马虎，否则可能造成严重后果。只有认真落实上述检查维护措施，细致入微地开展工作，才能保证风机的完好率达到100%，才能确保循环水系统的安全高效
运行。