Завод взрывозащищенных двигателей мощностью 30 квт

Когда речь заходит о взрывозащищенных двигателях на 30 кВт, многие сразу представляют себе просто мотор в усиленном корпусе. На деле же — это сложная система, где каждый узел требует отдельного расчёта. Взять хотя бы подшипниковые узлы: для зон с потенциальным скоплением метана нельзя использовать стандартные щитовые подшипники — только полноприлегающие щиты с лабиринтными уплотнениями. Мы в АО Хуасин Хуафэн как-то переделывали серийный двигатель для газоперекачивающей станции под Уфой, так там пришлось полностью менять систему вентиляции — штатная создавала статическое напряжение на роторе.

Типичные ошибки при подборе мощности

Часто заказчики требуют завышенный запас по мощности, не учитывая реальный режим работы. Для насосов ГНО-1000, например, достаточно 28 кВт, но постоянно приходят запросы на 35 ?на всякий случай?. А потом удивляются, почему двигатель работает с перегревом на частичной нагрузке. Взрывозащита ведь не отменяет законов электротехники — при недогрузе КПД падает на 15-20%.

Особенно критично с обогревом подшипниковых узлов. В прошлом году поставили партию двигателей 30 кВт на нефтебазу в Омске — через месяц звонок: ?масло в подшипниках густеет?. Оказалось, технадзор не учёл, что при работе на 40% от номинала термоэлектрические нагреватели не успевают компенсировать теплоотдачу. Пришлось ставить дополнительную систему подогрева.

Ещё нюанс — работа с частотными преобразователями. Большинство думает, что раз двигатель взрывозащищённый, то и с ПЧ проблем не будет. Но при снижении частоты ниже 35 Гц вентилятор охлаждения уже не обеспечивает нормальный теплоотвод. Для таких случаев мы разработали модификацию с независимым охлаждением — дополнительный малогабаритный вентилятор с отдельным питанием.

Особенности монтажа в опасных зонах

По стандартам для зон В-1А корпус должен выдерживать давление 1.5 МПа, но на практике часто требуется больше. Особенно если возможны хлопки пылевоздушных смесей. Помню случай на мукомольном комбинате в Краснодаре — там пришлось усиливать фланцевые соединения дополнительными стяжками. Хотя по паспорту двигатель соответствовал всем нормам.

Кабельные вводы — отдельная головная боль. Даже сертифицированные сальники часто дают микрощели при вибрации. Сейчас перешли на комбинированные решения: лабиринтные уплотнения плюс термоусадка. Кстати, это одна из причин, почему мы на заводе взрывозащищенных двигателей стали делать корпуса с запасом по толщине стенки — чтобы можно было нарезать резьбу под любой тип сальника без потери прочности.

Про тепловые реле вообще отдельный разговор. Их настройку часто доверяют монтажникам, а те выставляют стандартные 1.15 от номинала. Для взрывозащищённого исполнения это недопустимо — максимальный ток должен быть не более 1.05 от паспортного значения. Иначе при КЗ искрообразование в клеммной коробке неизбежно.

Проблемы с материаловедением

Чугун СЧ20 для корпусов — классика, но для химически агрессивных сред приходится использовать нержавейку. Правда, с ней свои сложности: при сварке возможно коробление, нарушающее соосность. Пришлось разрабатывать специальную технологию сборки с последующей механической обработкой посадочных мест.

Лакокрасочное покрытие — кажется мелочью, но именно из-за него был случай возврата партии двигателей для морской платформы. Стандартная порошковая краска держалась полгода, потом начиналась коррозия в зоне крыльчатки. Перешли на двухкомпонентные эпоксидные системы с предварительным фосфатированием.

Подшипники качения — здесь главное не допускать перегрева. Для мощностью 30 квт оптимальны подшипники SKF Explorer с термостабильной смазкой. Но есть нюанс: при частых пусках/остановах нужно дополнительное осевое поджатие, иначе появляется люфт.

Сервисные истории

В 2019 году на одном из нефтеперерабатывающих заводов в Татарстане случился характерный отказ — заклинило ротор. При разборке оказалось, что техники при обслуживании перетянули подшипниковый узел, нарушив тепловой зазор. После этого случая мы стали комплектовать все двигатели динамометрическими ключами с цветовой маркировкой.

Ещё запомнилась история с вибрацией на буровой установке. Стандартная балансировка не помогала — проблема оказалась в резонансных частотах фундамента. Пришлось разрабатывать индивидуальные виброопоры с изменяемой жёсткостью. Кстати, это потом вошло в стандартную комплектацию для всех заказов из Арктического региона.

Часто сталкиваемся с неправильным хранением двигателей на складах. Алюминиевые сплавы корпусов чувствительны к перепадам температур — появляются микротрещины. Теперь всем клиентам рассылаем памятку по консервации оборудования.

Перспективы развития

Сейчас экспериментируем с композитными материалами для крыльчаток — обычная сталь быстро изнашивается в абразивных средах. Первые испытания на цементном заводе показали увеличение ресурса в 2.3 раза. Правда, пришлось пересчитывать балансировочные характеристики.

Система мониторинга состояния — следующий шаг. Но не та, что просто снимает показания, а предиктивная аналитика. Например, по изменению гармоник тока предсказывать износ подшипников. Пока тестовые образцы работают на трёх объектах, включая компрессорную станцию ?Сила Сибири?.

Интересное направление — гибридные системы охлаждения. Когда основной контур воздушный, а для пиковых нагрузок подключается жидкостный через теплообменник. Особенно актуально для приводов буровых лебёдок, где кратковременные нагрузки могут превышать номинал в 1.8 раза.

Что касается АО Хуасин Хуафэн — за последние два года мы полностью пересмотрели систему испытаний. Теперь каждый взрывозащищенных двигателей мощностью проходит не только стандартные тесты, но и проверку на стойкость к циклическим нагрузкам. Как показала практика, именно это определяет реальный срок службы в условиях вахтовой работы.