礦用加熱機組因工作環境惡劣(高粉塵、高濕度、潛在瓦斯風險)且需滿足防爆、高溫運行要求,故障類型與常規工業加熱設備有顯著差異,核心故障集中在防爆系統失效、加熱元件異常、溫控失靈、風機故障及安全保護誤動作等方面。以下是常見故障及特征分析:
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防爆面失效
- 表現:防爆接合面(如接線盒蓋、機殼縫隙)出現銹蝕、劃痕(深度>0.2mm)或變形,用塞尺檢測間隙>0.2mm(Ex dⅠ 級防爆要求)。
- 原因:長期未涂專用防銹油(用黃油或油漆替代)、搬運時碰撞、煤塵堆積后受潮腐蝕。
- 風險:內部電火花外泄,可能引爆周圍瓦斯(濃度≥0.5% 時)。
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電纜引入裝置密封失效
- 表現:密封圈老化(變硬、開裂)、規格不匹配(與電纜直徑間隙>0.5mm),或電纜護套破損后未及時更換,導致接線腔進水 / 煤塵。
- 原因:安裝時未按 “一孔一纜” 要求,強行穿多根電纜;長期振動導致密封圈移位。
- 特征:用兆歐表檢測絕緣電阻<1MΩ(冷態),或運行中出現漏電保護動作。
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接地系統故障
- 表現:接地螺栓松動、接地線斷裂(截面積不足 4mm² 時易斷),接地電阻檢測>2Ω。
- 原因:井下巖石砸碰接地線、長期腐蝕(尤其在高濕度區域)。
- 后果:設備漏電時無法快速泄流,可能導致人員觸電或引爆氣體。
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電加熱管損壞(電加熱型機組)
- 表現:局部不加熱(出風口溫度不均),或運行時跳閘(漏電或短路),用萬用表檢測單根管電阻為 0(短路)或∞(斷路)。
- 原因:
- 干燒(未先開風機就啟動加熱)導致管壁過熱熔斷;
- 煤塵堆積覆蓋加熱管,散熱不良引發局部高溫;
- 管內電熱絲氧化(因密封不良進水受潮)。
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熱媒換熱器堵塞 / 泄漏(熱水 / 蒸汽加熱型)
- 表現:
- 堵塞:出風口溫度驟降,熱媒進口壓力正常但出口壓力偏低,換熱器翅片溫差大(進口側燙、出口側涼)。
- 泄漏:換熱器底部有水滴(熱水型)或蒸汽味(蒸汽型),壓力表指針持續下降。
- 原因:熱媒水質差(含泥沙、水垢)長期沉積;翅片腐蝕(礦井水含硫時加速銹蝕);管路連接處密封墊老化。
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加熱功率異常(整體升溫慢)
- 表現:滿負荷運行時,出風口溫度比額定值低 10℃以上,電流表指示電流偏低(電加熱型)或熱媒流量不足(熱媒型)。
- 原因:
- 電加熱型:部分加熱檔位接觸器損壞(觸點燒蝕)、電源電壓偏低(<361V,即 380V-5%)。
- 熱媒型:熱媒閥門未開足、鍋爐房供壓不足(如蒸汽壓力<0.4MPa)。
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風機不啟動或轉速異常
- 表現:按下風機開關后無反應(電機不轉),或轉動緩慢(風量明顯不足),出風口無氣流。
- 原因:
- 電機故障:防爆電機繞組燒毀(因進水或過載)、軸承缺油(異響伴隨振動)。
- 控制故障:風機接觸器線圈燒斷、熱繼電器誤動作(過載保護設定值過低)。
- 機械卡阻:葉輪被煤塊 / 雜物卡住,或皮帶輪 / 聯軸器松動。
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風機振動與異響
- 表現:運行時機身劇烈晃動(振幅>0.1mm),伴隨 “嗡嗡”(軸承磨損)或 “摩擦聲”(葉輪擦殼)。
- 原因:葉輪不平衡(積灰不均)、皮帶松緊度不均(傳動型)、軸承滾珠碎裂(高溫環境下潤滑脂失效加速磨損)。
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超溫保護失靈
- 表現:出風口溫度超過設定值(如>60℃)但設備未停機,用溫度計檢測溫控探頭(熱電偶 / 熱電阻)顯示值與實際溫差>5℃。
- 原因:探頭被煤塵覆蓋(測溫滯后)、溫控器設定值被私自調高(違規操作)、繼電器觸點粘連(無法斷開加熱回路)。
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瓦斯聯動保護誤動作 / 不動作
- 誤動作:瓦斯濃度<0.5% 時設備突然停機,檢查瓦斯傳感器發現漂移(未定期校準)或信號線接觸不良。
- 不動作:瓦斯濃度超標(>0.5%)時設備持續運行,因傳感器故障(如催化元件中毒)或聯動繼電器失效。
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熱繼電器頻繁跳閘
- 表現:啟動加熱后幾分鐘內跳閘,復位后再次跳閘,且電機無明顯過熱。
- 原因:熱繼電器整定值過小(未按電機額定電流 1.1-1.25 倍設定)、環境溫度過高(井下局部溫度>30℃時散熱差)。
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煤塵堵塞風道
- 表現:進風口濾網被煤塵糊死,風機電流增大(過載),出風口風量銳減,加熱元件因散熱不良表面發紅。
- 高發場景:掘進工作面附近(煤塵濃度高)、長期未清理(超過 8 小時連續運行)。
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潮濕導致絕緣下降
- 表現:停機一段時間后啟動,漏電保護立即跳閘,用兆歐表檢測繞組對地絕緣<0.5MΩ(受潮特征)。
- 原因:井下濕度>90% 時,設備停運后內部冷凝水積聚,尤其在防爆接線盒、加熱管密封處。
- 任何故障排查必須先斷電、驗電、放電,在機組周圍 20 米瓦斯濃度≤0.5% 時進行,嚴禁帶電開蓋。
- 防爆部件維修必須由持防爆設備檢修證人員操作,更換零件需為同型號防爆件(如密封圈必須是原廠配套件)。
- 涉及加熱元件、溫控系統的故障,修復后必須測試超溫保護(模擬觸發,確認立即停機)方可重新投用。
通過以上故障特征分析,可快速定位問題并采取針對性措施,核心是優先確保防爆與安全保護系統有效,再解決加熱效率問題,避免因故障擴大引發安全事故。