pvc造粒机故障处理

挤压造粒机组集机、电、仪高度一体化，自动化控制水平高。因此，在实际运行中将出现较多难以诊断的故障，导致处理时间过长，从而影响整套聚丙烯装置的正常运行，大大地降低了生产经济效益。笔者结合挤压造粒生产过程的理论知识以及十余年实际生产运行的管理经验，对该机组在运行中出现故障的常见原因进行分析判断，制定了相应的解决措施及处理方法，从而确保其长周期的稳定运行。

大连石化7万吨/年聚丙烯装置中的ZSK250型挤压造粒机组

在挤压造粒机组中，导致挤压造粒机组在运行中出现摩擦离合器脱开，机组联锁停车的原因可分为四大类:

主电机系统故障

1、主电机扭矩过高或过低;

2、主电机转速过低;

3、主电机轴承温度过高;

4、主电机绕组温度过高;

5、主电机水冷的冷却器出入口温度过高;

6、主电机轴承润滑油泵出口流量过低;

7、主电机轴承润滑油泵出口压力过低;

8、主电机水冷的冷却器水泄漏量过高等。

传动系统故障

1、齿轮箱变速杆位置偏离;

2、摩擦离合器的仪表风压力过高;

3、摩擦离合器速度差过大;

4、齿轮箱润滑油泵出口压力过低;

5、齿轮箱润滑油泵出口油温过高;

6、摩擦离合器内部故障等。

挤压造粒机螺杆工艺段故障

1、节流阀前后熔体压力过高;

2、机头熔体压力过高;

3、换网器前后熔体压差过大;

4、开车阀转动故障等。

水下切粒系统故障

1、切粒电机绕组温度过高;

2、切粒机转速过低;

3、切粒机扭矩过高;

4、颗粒水旁通自动切换故障;

5、颗粒水压力过高或过低;

6、颗粒水流量过低;

7、切粒机夹紧螺栓未把紧;

8、切粒室旁路水阀未关;

9、切粒机液压夹紧压力过低;

10、切粒电机故障;

11、液压切刀轴向进给压力过低等。

在上述故障原因中，出现频次较多的有:主电机系统的主电机扭矩过高或过低;传动系统的摩擦离合器故障;挤压造粒机螺杆工艺段系统的熔体压力高;水下切粒机系统故障等。下文将对这些常见的故障原因进行详细的分析，给出相应的解决方法。

主电机扭矩过高

原因分析:

油润滑系统故障，主电机输出轴与齿轮箱出入轴对中不良，电机及离合器振动等原因都将损坏主电机轴承，导致扭矩过高。此外，喂料负荷过大或物料熔融不良也都会导致主电机扭矩过高。

解决措施:

定期对润滑油系统进行检查、清洗，用振动测量仪和红外测温仪对主电机轴承进行测量并形成趋势图。如果超趋势值，则测定主电机空转电流值或功率值是否超规定值，判断是否应更换轴承。定期检查主电机输出轴与齿轮箱输入轴之间的对中状况，首次开车或更换轴承运行三个月后必须检查对中情况。进行电气测试检查，确定转子不平衡的原因;对离合器进行振动速度测试，如果超出规定值则应重新调整动平衡。定期对筒体加热、冷却系统进行检查，保证物料受热均匀熔融充分。如果挤压机开车瞬间，主电机功率曲线和熔体压力曲线瞬间增大，则表明喂料系统的喂料量瞬间过大，应减小喂料量。

主电机扭矩过低

原因分析:

喂料系统故障使双螺杆空转将导致主电机扭矩过低。

解决措施:

检查判断添加剂系统或主物料下料系统是否有故障，清理堵塞点。

摩擦离合器故障

原因分析:

主电机瞬间启动电压过低，摩擦盘、摩擦片过热，摩擦盘与摩擦片老化，摩擦盘的空气压力过低等原因都能导致离合器脱开。

解决措施:

主电机启动时，应避开用电高峰，降低喂料负荷量，重新启动的间隔时间最短为30分钟;在夏季时，反覆两次以上启动主电机时，更应延长间隔时间或用风扇强制降温。用仪表风吹扫并用抹布擦净摩擦片和摩擦盘表面灰迹，如果磨损较重或表面出现"玻璃化"现象时，应更换摩擦盘、摩擦片。确认空气压力值是否能使摩擦盘与摩擦片相贴合。

熔体压力高

原因分析:

过滤网目数高，聚丙烯粉熔融指数低且喂料量大，各段筒体温度低使物料熔融不彻底，模板开孔率低使机头物料挤出受阻等原因都能导致熔体压力过高。

解决措施:

生产低熔融指数产品时，应使用低目数的过滤网，增加节流阀开度以减少背压;及时更换过滤网，监控各种添加剂的质量及聚丙烯粉料中灰份含量。降低喂料负荷量。在不影响挤压产品质量的条件下，提高各段筒体温度，使聚丙烯熔体温度提高，加大物料流动性。挤压机停车之后，提高机头温度并恒温一段时间后，彻底冲洗清理模板。

水下切粒系统故障

原因分析:

切刀磨损过量或切刀刃口损伤，颗粒水流量过低，切粒机振动过大，切刀与模板贴合不紧，物料熔融指数波动较大使出料流速不一致，颗粒水温度过高等原因都能导致水下切粒系统停车从而造成整个机组联锁停车。

解决措施:

停车后，目视检查切刀刃口是否磨损过量或有损伤，如果有则应全部更换切刀。检查并确认颗粒水是否内漏，颗粒水罐过滤器及冷却器是否堵塞，如果堵塞应人工清理;检查颗粒水泵的出入口压力是否正常，如果不正常则应检修颗粒水泵及泵管线上的阀门。检查刀轴与切粒电机之间的对中是否超差，刀轴的轴承组件是否有损坏，切刀转子动平衡是否失衡。在运行中检查切粒小车四个移动轮与导轨之间的接触是否有间隙。控制聚丙烯粉中的挥发份，消除流经模板孔时对切刀及切刀轴产生的振动。降低模板处的热油温度，检查筒体及模板温度分布，筒体冷却水的流量、压力及温度是否正常;确认"水、刀、料"到达模板处的时间设定，防止颗粒水过早到达模板使模板孔冻堵。切粒机合上机头后，应快速把喂料量提升到挤压机的设定负荷。

若能将以上故障原因点与联锁的逻辑关系结合起来汇编成故障诊断软件，则能为该机组的操作、检修及管理提供快捷、直观的参考和帮助。

1、主电机和油泵电机有电气连锁，即油泵电机不启动，主电机不能启动;主电机不停车，油泵电机不能停车。

2、主电机和喂料电机有电气连锁，即主电机不启动，喂料电机不能启动;喂料电机主电机不停车，主电机不能停车。

3、主电机控制柜具有过电流保护，此外，还具有机械保护装置，一般为尼龙剪切销式安全联轴器。当超过设计扭矩时，剪切销被切断，传动箱停止工作。

4、当机头压力超过设定报警值时，料压报警信号灯亮并自动停机。

5、用户生产的原料，严禁带入任何金属杂物。

6、机器运转时，严禁用金属物件在筒体的开口处清理物料。

7、压力传感器和料温热电偶的装拆。当在机头内有物料时，必须加温，待物料软化后才能进行安装拆卸。

8、筒体冷却系统的循环水，请使用软化水或蒸馏水。

9、螺杆只允许低速下(≤20r/min)启动，空转时间不超过2分钟，喂料后待机头模孔出料，才能逐渐提高转速。

PVC电缆料是聚氯乙烯(Polyvinylchloride，PVC)制作的线缆材料的统称，作为传统的电缆材料，在目前的国内市场还占有着最重要的市场份额。由于其加工相对其他电缆料较为简单，而用量又相对比较大。

生产流程:

原材料加各种助剂等按一定的比例配置按工艺顺序加入-----200升高混机-----500型螺旋上料机-----双螺杆计量喂料机---65双螺杆--连接体--∮-150单螺杆挤出机--一体式液压板式自动换网--风冷模面热切造粒辅机--一级旋风分离器----风冷振动筛(2.5m)----- 二级旋风分离器-----风吹料仓一套

70H-PVC 电缆料配方如PVC 三型75PHR--活性碳酸钙35PHR---DOP(增塑剂) 25PHR---环氧大豆油大豆油3PHR --氯化石蜡20PHR--稳定剂2.8PHR--硬质酸0.6PHR -- CPE 9PHR --- 石腊1PHR

(1)准备工作:稳定剂、填充剂、着色剂分别用80目筛网过筛，并分别加入增塑剂浸透后用三辊研磨机或胶体磨研磨。称量后备用。增塑剂混合均匀后预热90℃待用;

(2)高混机:投入PVC树脂，然后加入增塑剂搅拌片刻，待树脂将增塑剂基本吸收后，加入稳定剂，靠摩擦热使料温升到90℃左右，再加入填充剂、着色剂，料温升至110℃时，将料卸到冷却混合机中降温，至45~50℃以下时出料。

(3)PVC造粒机稳定设定:

1)上阶双螺杆温度设定:140----160 度之间;根据物料不同温度设定不同;

2)下阶单螺杆稳定设定:125----145 度之间;根据物料不同温度设定不同;

3)温控表(见右图)上的设定好，等实际温度达到设定温度后保温40分钟，才能开机生产，这样是保证设备里有前一天留下的物料，这样能把前一天留下的物料软化，这样不伤设备。

(4)生产:

1) 将高混机PVC物料投入螺旋上料机料斗后,经螺旋上料机将粉状物料投入-上阶平行双螺杆挤出机

2)上阶平行双螺杆挤出机将物料混合均匀，温度为140-160℃的状态下完成塑化混炼、充分分散均匀。最后挤出的混合物料成为熔融体(温度在130-140℃)，直接落入大口径下阶单螺杆挤出机。

3) 下阶单螺杆挤出机将120℃的熔体，在低转速、高压和冷却状态下完成挤出造粒。挤出时温度已降至120-140℃。这时才能完成风冷模面热切粒，而且保证在切粒过程中不粘粒。

4)风冷模面热切切下的粒子，经过二级风冷旋风分离器的冷却，粒子温度降至35-40℃，再经过风冷加长振动筛，将粒子温度降至室温以便送入成品料仓进行包装。

电缆料加工造粒 PVC加工造粒 PVC电缆料加工造粒

200升高混机-----500型螺旋上料机-----双螺杆计量喂料机--GLS-65双螺杆--连接体--∮GLD-150单螺杆挤出机--一体式液压板式自动换网--风冷模面热切造粒辅机--一级旋风分离器----风冷振动筛(2.5m)----- 二级旋风分离器-----风吹料仓一套;

产量.......................................................... ≤200-600Kg/h

一次投料量.................................................≤120Kg/h

总容积/有效容积.........................................300L/150L

主轴转速.....................................................380/735r.p.m

调速方式.....................................................变极

加热方式.....................................................自摩擦

物料升温/热混时间......................................室温下约110℃/10min

排料方式.....................................................气动

排料压缩空气压力.......................................0.39~0.49MPa

电动机........................................................交流电机

内筒材质....................................................不锈钢

锅盖材质....................................................铸铝Z102

出料口材质.................................................铸铝Z102

搅拌拌浆材质.............................................不锈钢

螺旋上料机.................................................500型螺旋上料机;料斗为不锈钢材质;

减速箱

1)减速及扭矩分配部分合为一体，结构紧凑;

2)滚针轴承，轴承减速扭矩分配系统的径向轴承;

3)齿轮采用优质合金材料，精度按ISO1328-1995圆柱齿轮精度制造，齿轮全部采用渗碳淬火硬齿面。采用专用磨齿软件对齿轮进行齿廓修整，保证齿轮强度，齿向载荷均匀，强度高，噪音低，振动低。

螺杆

1)螺杆为积木式结构;

2)芯轴材质:40CrNiMoA，螺纹元件与芯轴为渐开线联接;强度高，承载负荷大，拆装组合方便;

3)螺纹元件材质为优质高速工具钢W6MO5CR4V2，高温真空淬火热处理;

4)整体硬度:HRC60-64;

5)螺杆头、并帽联接为反牙联接，确保联接紧固。

料筒

1)材质:45#钢为基体，∞内孔采用优质双合金衬套;

2)第一节筒体为进料筒体，第六节筒体为自然排气筒体，第九节筒体为抽真空筒体，其余筒体为闭口筒体;

3)筒体采用软水冷却;

4)筒体间采用内六角高强度螺栓联接;

5)加热区段:进料区不加热，其他采用优质铸铝加热器。

减速箱:采用ZLYJ系列专业为单螺杆橡塑挤出机配套设计的高精度硬齿面带推力座的齿轮传动装置，设计采用JB/T8853-2001《圆柱齿轮减速机》规定的各项技术规范，输出轴采用高强度42CrMo，其他齿轮和轴类零件采用高强度20CrMnTi材料;齿轮经渗碳、淬火、磨齿工艺加工，齿轮精度高、硬度高;齿轮精度为GB10095-88,6级，齿面硬度在HRC-54~62，在空心输出轴前端配置推力轴承，承受螺杆工作时的轴向推力，整机体积小、承载能力高，传动平稳、噪声低、效率高。当油位低于油标位置时，请添加中负荷工业齿轮油L-CKC220或L-CKC320(油品需客户自行采购)。

螺杆

1)材质为38CrMoALA氮化处理，氮化HV950-1050，深0.6-0.75mm，脆性不大于II级，螺杆外表镀硬铬处理;

2) 螺杆芯部采用通水冷却

料筒

1)材质为38CrMoALA氮化处理，氮化HV950-1050，深0.6-0.75mm，脆性不大于II级;

2)螺筒采用水冷却;

3)筒体上开槽，盘铜管，通冷却水;

4)螺筒上加防护罩，不锈钢材质;

5) 加热区段:采用优质铸铝加热器

6) 机头采用模温机加温

4.热切辅机:

1)风冷模面热切造粒机:4级电机，热切刀一套、电机联轴器一件，热切采用4把刀片切粒

2)调速控制:采用变频调速;

3)切粒罩:对吹式，不锈钢材质;一件;推拉式结构;带刹车装置;热切罩与机头分离开有足够空间;操作方便;对吹式热切罩与床身为一体式

4)一级旋风分离器:φ800mm，不锈钢材质;一件;采用φ160mm不锈钢管联接;

5)二级旋风分离器:φ800mm，不锈钢材质;一件;采用φ130mm不锈钢管联接;

6)加长振动筛:一台，L=2.5m，电机采用:震动专用电机;震动量可以调节大小:电机功率两台;振动筛筛网采用三层分离物料;大孔直径φ8mm，小孔直径φ2.5mm，不锈钢材质，

7)风吹料仓:一套，1m3料仓一件，不锈钢材质;采用φ130mm不锈钢管联接;

主要优点在于利用蒸汽加热调湿，提高了造粒物料自身的温度，降低了造粒水份，减小了干燥机负荷，提高了工作效率。利用转鼓造粒机造粒成球率可达70%，且设备操作简单，工作弹性大，维修方便。设备内衬超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)，杜绝了物料粘壁现象，减轻了工人的劳动强度，并大大延长了设备的使用寿命。