Ведущие вертикальные взрывозащищенные двигатели

Если честно, когда слышишь про ?ведущие вертикальные взрывозащищенные двигатели?, первое что приходит в голову — это громкие заявления производителей о соответствии стандартам. Но на практике часто оказывается, что сертификат взрывозащиты есть, а реальной стойкости к агрессивным средам — нет. У нас на буровых в Татарстане столкнулись с этим, когда двигатель с маркировкой Ex d начал ?потеть? конденсатом внутри корпуса после полугода работы в шахте с метаном. Пришлось разбираться, что взрывозащита — это не только оболочка, но и материалы уплотнений, покрытие обмоток, даже ориентация дренажных каналов.

Конструктивные особенности вертикальных исполнений

С вертикальными исполнениями всегда сложнее — тут и смазка подшипниковых узлов должна работать при осевой нагрузке, и система охлаждения требует пересмотра. Помню, как на замену обычного двигателя на вертикальный в циркуляционной системе шахтных вод пришлось переделывать посадочные места — оказалось, что штатные крепления не компенсируют вибрацию от дисбаланса ротора. Причем дисбаланс проявлялся только при работе под углом от 60 градусов, что в паспорте не указали.

У АО Хуасин Хуафэн в каталоге есть модели с маркировкой ВА14… но там важно смотреть на исполнение опорного подшипника. В их двигателе ВА14-400-6УХЛ2 стоит упорно-радиальный узел с принудительной смазкой — это надежнее, но требует регулярного контроля уровня масла. Мы ставили такие на насосы откачки шахтных вод в Кемерово, где вертикальная установка — единственный вариант из-за ограниченности пространства.

Кстати, про температурные режимы — в вертикалах перегрев статора часто происходит в верхней части, потому что горячий воздух скапливается под крышкой. Приходится добавлять дополнительные вентиляционные ребра или ставить внешние вентиляторы. На одном из объектов в Норильске так и не удалось добиться стабильной работы двигателя 5АМ315МВУ3 — в итоге перешли на канадский аналог, хотя по паспорту характеристики были схожи.

Взрывозащита: что скрывается за сертификатами

С маркировкой Ex d многие заблуждаются — думают, что это гарантия работы в любой взрывоопасной зоне. Но у нас случай был на химическом комбинате в Дзержинске: двигатель с сертификатом РТН взорвался в зоне В-1Г. При разборке выяснилось, что производитель сэкономил на толщине стенок корпуса — по факту она была на 0.8 мм меньше заявленной. После этого всегда требуем протоколы испытаний на стойкость к давлению взрыва.

У АО Хуасин Хуафэн в описании взрывозащищенных двигателей указано соответствие ТР ТС 012/2011 — это важно, но нужно проверять наличие заключения от МЧС для конкретных условий. Их двигатель ВА13-450-8У5 мы тестировали в аэродинамической трубе с имитацией газовоздушной смеси — выдержал 15 циклов ?взрыв-гашение? без деформации фланцев.

Заметил интересную деталь — в последних модификациях взрывозащищенных вертикальных двигателей стали применять композитные материалы для торцевых уплотнений. Например, в модели ВАУХЛ1 используется армированный графит вместо асбеста — меньше истирается при вибрациях. Но есть нюанс — при температуре ниже -25°C уплотнитель теряет эластичность, что для северных регионов критично.

Монтаж и адаптация к реальным условиям

При монтаже вертикальных двигателей часто упускают из виду центровку по оси привода — допуск всего 0.05 мм на метр вала. Мы в Пермском крае на компрессорной станции трижды переставляли двигатель ВАУ3, пока не добились отсутствия биения. Причем проблема была не в самом двигателе, а в деформации рамы от вибрации соседнего оборудования.

На сайте hxhffbdj.ru есть раздел с рекомендациями по монтажу — там указано про использование лазерного центровщика, но на практике в полевых условиях чаще применяют обычные щупы. Важно помнить про тепловое расширение — при первом пуске двигатель может ?уйти? на 2-3 мм по высоте, поэтому оставляем зазор в соединении с редуктором.

Из личного опыта — в условиях Крайнего Севера добавляем обогрев подшипниковых узлов. Стандартные вертикальные двигатели не рассчитаны на запуск при -45°C, даже с маслом низкотемпературной серии. Пришлось дорабатывать клеммную коробку — выводить дополнительные контакты для ТЭНов.

Техобслуживание: неочевидные моменты

С заменой щеток на двигателях с фазным ротором — отдельная история. В вертикальном исполнении щетки изнашиваются неравномерно, особенно если есть осевой люфт. На шахте в Воркуте разработали график замены каждые 800 моточасов вместо паспортных 1500 — экономия на ремонте ротора оказалась существеннее.

В двигателях АО Хуасин Хуафэн серии ВА13… применена система принудительной вентиляции с боковыми каналами — это снижает риск перегрева, но требует чистки фильтров раз в две недели. Мы на нефтебазе в Уфе сначала пропустили этот момент — за полгода двигатель заработал перегрев до 130°C на обмотке.

Контроль вибрации — обязательный пункт, но датчики ставят не всегда правильно. В вертикальных двигателях нужно мониторить не только радиальные, но и осевые колебания. Наш случай на цементном заводе в Липецке: пропустили рост осевой вибрации до 7 мм/с — итогом стал разрушенный упорный подшипник и недельный простой.

Перспективы и ограничения

Современные материалы позволяют увеличить межсервисный интервал — например, использование керамических подшипников в двигателях ВА15… дает прибавку до 20% ресурса. Но стоимость такого решения оправдана только для критически важных объектов — на обычной насосной станции проще менять стандартные подшипники чаще.

У вертикальных взрывозащищенных двигателей есть потенциал для работы в геотермальных скважинах — но пока нет надежных решений для температур выше 150°C. Обмотка с кремнийорганической изоляцией держит нагрев, но проблемы с смазкой остаются — масла быстро окисляются.

Из последних наработок — двигатели с системой мониторинга эллипсности корпуса. При длительной работе в вертикальном положении корпус может деформироваться, особенно если есть перекосы крепления. В новых моделях ВА16… устанавливают датчики контроля зазора — полезная функция, но пока дорогая в обслуживании.