发电厂皮带撕裂的原因及防范探析

林万里

摘要：带式输送机是火力发电厂生产流程中重要的辅助设施，皮带在运行过程如果出现长期过载、跑偏或起皮等异常后发现处理不当将会造成皮带使用寿命缩短甚至撕裂。皮带发生撕裂事故时，昂贵的皮带在几分钟内被撕毁，对电力生产造成影响，给电厂带来严重的经济损失。本文对带式输送机发生撕裂事故的原因进行了分析总结，并结合生产情况对皮带撕裂提出了一些预防措施。

关键字：皮带撕裂;原因分析;防范措施

1、引言

带式输送机具有输送量大、成本低、结构简单、维修方便、通用性强等优点，在很多领域（例如港口码头、矿山、治金）被广泛使用。它在热力发电厂煤炭运输当中扮演着一个重要的角色，承载着煤炭堆放、配送、上煤的重任。输送机的皮带种类繁多，经综合考虑后电厂中使用较多的是钢丝芯皮带。鉴于带式输送机的使用环境恶劣，我们就钢丝芯皮带的纵向撕裂事故对其原因进行分析，并根据生产情况提出一些防范措施。

2、带式输送机皮带撕裂的原因分析

带式输送机在运行当中发生撕裂这种极端现象的原因有很多，下面就结合电力生产过程当中的皮带撕裂的案例分析后得出的几点原因分析。

2.1 皮带过度跑偏导致皮带撕裂。皮带拉力不匀、落煤不正、撒煤等情况会引起皮带频繁跑偏，出现与机架、导煤槽、平行托辊架磨边或卷进滚筒边侧的情况导致皮带撕裂。2017年某电厂14A皮带在上煤过程中，由于尾部拉紧装置轮轴偏移导致皮带跑偏，引发皮带和滚筒边角铁摩擦，最终在皮带驳接口处撕开口子，最后扩大到整条皮带的撕边。这起撕裂发生的主要原因就是皮带跑偏没有引起足够的重视。

2.2 导料槽堵煤对皮带挤压造成皮带撕裂。落煤管发生堵煤时，导料槽和皮带之间本来还有的缓冲区域消失了，煤直接堆压在皮带上。由于缓冲托辊或者缓冲床呈间隔分布，承受着不均匀的力，而煤堆当中若出现大煤块或者硬物（如有棱角的石头）时，它们在皮带工作面上强力挤压和摩擦。这样很容易发生皮带撕裂的事故，一般发生在煤流突然增大或者煤的粘度过大这种两情况下。

2.3 皮带跑偏与固定支架摩擦边缘磨损，钢丝绳芯外漏与转动部分发生绞丝引起撕裂。皮带发生磨边的情况下，如要继续使用，必须定期检查钢丝的动态。很多由钢丝引起的撕裂事故都是鋼丝未作定期检查和剪掉绞丝引起的。钢丝绞在带式输煤机转动的部位（例如头尾部滚筒、托辊），当绞丝的圈数过多时会引起钢丝被转动部位抽丝，最后整块皮带被撕裂。

2.4 带式输送机固定部分与皮带发生划伤导致皮带撕裂。由于带式输送机的老化，一些固定部位与皮带间的间隙越来越小，甚至开始刮划皮带，长时间的刮划会导致皮带撕裂。例如犁煤器与皮带压力过大会划伤皮带，当犁煤器犁刃磨损严重时，犁刃形成会刃口刮磨皮带边，严重时引起皮带撕裂。清扫器与皮带间卡、头部清扫器调得过紧或损坏反卡在皮带上会刮磨皮带，空段清扫器皮子磨完，角铁挨住皮带，这些情况都会引起皮带撕裂。固定部位的磨损会形成刃，在时间的催化下随时危及皮带的安全。

2.5 异物、杂物刺穿皮带导致皮带撕裂。带式输送机的很多部件随着时间的老化或者金属疲劳会发生脱落行为，当锋利的刃头在皮带上刮划，脱落物本体又未能跟随煤流时就会引起皮带的撕裂行为。脱落物、杂物的来源很多，比如来煤有大块石头、杂物、可变槽角托辊和U型托辊轴承损坏或脱落、调偏托辊轴承损坏或脱落、落煤筒衬板脱落、导煤槽边与皮带之间卡有异物、导煤槽导料板开焊或固定螺栓松动，脱落或卡有异物、除铁器投用不及时或失去励磁导致铁块流到下级皮带、卸煤沟或翻车机煤箅子清理时，工具落人煤斗、煤场杂物清捡不到位。这些杂物或异物在煤流当中就是危险源，在特定的时间里爆发就会引起皮带撕裂。2018年某厂#17A皮带尾内的防尘胶条固定方钢腐蚀脱焊脱落，掉在皮带上与煤混在一起往前输送，当脱落的方钢到达18A皮带尾部出料口时，方钢一端正好与18A皮带防尘胶条固定钢管卡住，另一端插在皮带上，锋利的方钢断口与18A皮带碰摩，经过了四分钟左右的时间皮带被整条撕裂。

3、带式输送机减少皮带撕裂的防范措施

皮带撕裂事故的发生很多时候都是人为的失误引起的和保护装置的不灵敏扩大的，所以防范措施必须双管齐下进行管治。

3.1 大部分撕裂行为都是由于带式输送机或者其他设备的老化脱落物而工作人员巡视未及时发现而发生刺穿引起的，所以必须加强生产现场的巡查力度，将危险扼杀在摇篮里。因此首先要建立现场管理人员巡检记录本，加强各级管理人员的巡检力度，督促各级人员到位，同时部门应该加强对皮带值班员巡检内容、防止皮带撕裂知识进行培训规范，杜绝其盲目巡检。皮带值班员发现危及设备运行的缺陷必须落实皮带急停原则立即停止设备运行，汇报班长通知检修处理，并做好相关记录。

3.2 带式输送机设备老化存在隐患，因此设备管理部门要加强对设备维护的管理，对出现故障的设备维修质量把关，按照修必修好原则，避免故障重复发生。尽快组织承包商对输煤系统所有输煤皮带进行全面的排查，对投用时间较长，磨损严重，存在较大安全隐患的设备进行全面分析、评估，做好改造、更换计划并建立使用台帐，同时向运行人员提供技术交底。全面消除设备内衬板、调节挡板、零部件脱落风险，加固存在脱落风险的部件。对所有导米州曹内部方钢拆除，消除风险，根据实际情况更换为耐腐蚀材料。

3.3 皮带撕裂保护应该进行改造工作。传统的皮带撕裂保护装置是安装在尾部滚筒附近，只有皮带发生撕裂后才会动作，甚至不动作。目前，主流的皮带撕裂保护装置嵌入式保护装置、X光探伤检测器、超声波检测器，下面综合分析三种保护装置情况。嵌入式保护装置是一种在皮带中嵌入金属导线来进行皮带保护检测的方法。这种方法存在着皮带中的导线易磨损、断裂，易和皮带产生化学反应破坏接头的导电性，从而导致误动作的缺点。多国在发展不同材质的嵌入物，比如光电纤维、导电橡胶等。但是嵌入式保护装置由于工艺复杂、成本高、对皮带强度有影响，所以未能广泛使用。X光探伤检测器是利用X光连续探伤的方法来检测皮带内的损伤情况，它可以准确定位损伤的部位。它由X光探测器、图像显示器和报警装置等部分组成。在皮带探伤时带速低于3.7m/s可以高分辨率自动保存皮带的运行影像和损坏情况。超声波检测器是在输送带容易发生撕裂现象的托辊间安装导波管产生超声波振荡，再经过检波器检波后录入相应信号。带式输送机正常运行时，超声波发送波、接受波都是正常的。当带式输送机发生纵向撕裂时，导波管因弯曲损坏而不能正常收发超声波，系统默认发生皮带撕裂而发出输送带纵向撕裂信号，使带式输送机停止工作。结合电厂的实际情况，超声波技术保护稳定性强、精度高，有利于及时处理皮带撕裂问题。

4、结束语

带式输送机皮带撕裂会给发电厂的上煤造成困难，对正常生产造成影响。因此，要在预防皮带撕裂方面下功夫，针对带式输送机的不安全因素展开防治工作，扼杀人为因素造成的影响，安装最适合设备的保护装置，将安全风险降到最低，减少不必要的损失。