焊接作業接地不當引發的破碎機故障分析
作者：陸先滿 李鈞浩 審閱：張日成 劉華
? 由焊接作業的接地不當引發的故障往往被忽視甚至不能被發現，造成此類事故頻繁出現，帶來很大的經濟損失。例如：軸承滾珠，軸套，液壓油缸，儀器儀表等。本文就焊接作業的正確接地方法及接地不當引發的故障進行闡述。
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我公司山東客戶，多缸圓錐鎖緊螺母反饋拆不掉，破碎機中更換最為頻繁的肯定是襯板，襯板屬于易損件、消耗品，在拆卸襯板前需要先拆卸鎖母及切割環，客戶在拆卸鎖母時使用了拆卸鎖母專用工具，并且使用了撞鐘撞擊的加力方式拆卸，動錐鎖母仍未松動。根據了解客戶此前已更換過一次襯板，鎖母拆裝時也并未有異常現象(擰不進或局部位置卡頓)，這次出現了鎖母拆卸不掉的情況。
在得到消息的第一時間，公司多名技術人員展開討論，客戶也將動錐體發至魁伯恩工廠，技術人員對動錐體及鎖母進行檢測、探傷，根據經驗分析錐體內部螺紋局部位置可能發生斷裂。由于客戶野蠻拆卸，用力過大，造成內部半圈螺紋都已損傷，已經無法用常規方法取出，經討論，先用立車將鎖母車掉，車掉后將動錐螺紋內部清理干凈，來看一下動錐螺紋內部情況：
拆卸后我們發現，錐體約第五條螺紋位置發生嚴重損傷，由于再加上客戶野蠻加力拆卸，相鄰的上下兩條螺紋也發生了變形及位移。若是拉回工廠后未經檢測再次蠻力拆卸，必定會造成更大的損傷，現在螺紋也已損傷嚴重，無法繼續使用，只能激光堆焊，重新加工螺紋。在這里也要告知各位，以后遇到鎖母拆不下來的情況，一定不可野蠻用力。
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由圖也可以發現，此次螺紋損壞的地方位于中間處，鎖母一共擰入約12扣螺紋，壞在了第5扣的位置，通常情況螺紋一般不會在中間位置出現問題，經過公司技術人員討論后得出一個原因：客戶在焊接切割環時可能是將焊機的負極搭在了動錐鎖母上，電流由動錐鎖母流向動錐體，在螺紋局部位置短路產生電弧，擊穿、碳化、粘連，使得在拆卸時以點帶面的形式，最后造成損傷嚴重的后果。
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破碎機維修的工作環境比較惡劣，護板和頻繁的施工中配件很容易造成疲勞而產生裂紋。如及時發現早期裂紋，進而實施切實的焊接修理可以避免裂紋的擴大，延長結構件的使用壽命。但是，往往有個別焊接人員在實施焊接的過程中沒能掌握好焊接作業的正確接地方法，而引發機器其他部件的異常損壞，造成了不必要的損失。那么我們實施焊接作業時應該注意哪些事項呢？
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焊接作業前要將電源斷開，破碎機務必停車，以防止焊接期間電線短路；焊接作業過程中一定要防止破碎機啟動；焊接前要確認周圍有無易燃物；保護周圍電線免受電焊火花的飛濺；用砂輪機打磨所有的焊道使其平坦光滑；焊接過程中注意不要產生咬邊和其他焊接缺陷；焊接時注意安全，保持通風。焊接破碎機護板時應將搭鐵線搭在被焊接部位；如焊接切割環時，請將搭鐵線搭焊在切割換上。如果搭接在動錐體上，焊接部位將與搭鐵部位形成一個回路，而這個回路流經螺紋間的潤滑脂，焊接時產生的強烈電流將使局部相結合的螺紋間打火放電，產生燒蝕。因此，焊接時搭鐵線的位置應盡量在同一焊接部位，以免焊接時回路產生的電流流經被打鐵的附件或相連接的電氣部件。
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焊接作業引發的事件舉不勝數，再和大家分享一個案例，破碎機油缸出現漏油現象，拆開油缸后發現活塞桿有一道直拉痕，根據以往的經驗，服務人員更換了缸頭油封及活塞桿。但修理后工作一段時間又發生了相同的故障，服務人員在反復更換幾次缸頭油封后均沒有徹底解決故障，無奈只好更換整個油缸總成。在對產品解體檢查時發現：油缸的缸頭內側襯套損壞，進而造成活塞桿在往復運動過程中產生拉痕。在調查機器的修理履歷得知用戶在油缸漏油故障前曾焊接修補過架體護板，并將搭鐵線搭在油缸連接處。由此可知，油缸內襯套的損壞正是被焊接產生的電流所擊傷。特別是搭鐵時考慮“就近原則”，千萬不要搭到其它處。否則造成電流回路流經油缸從而造成油缸部件電擊損壞。
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我公司單缸870破碎機潤滑油站流量計，安裝使用都有接地要求，而施工單位最初施工時的保護接地不規范，沒有真正起到接地的作用，使得該表抗干擾能力下降；當電焊人員在附近施工時，隨意地將電焊地線接到管路上，大電流的干擾信號引起了流量計的波動，從而導致聯鎖動作，流量顯示不正確，切斷主機。
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單缸870破碎機位移傳感器是德國進口，價值2萬多。該傳感器為航空插頭，需要現場根據距離焊接端子。電焊人員在附近施工時，隨意地將電焊地線接到主機上，造成焊接時產生的強烈電流將接線端子和殼體擊穿放電，直接燒毀傳感器。
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（一）直接原因分析
焊接作業搭鐵處理不好，未考慮搭鐵時“就近原則”。
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（二）間接原因分析
接地不達標
技術人員、維護人員巡檢時未做到細心，存在遺漏，沒有及時發現儀表接地隱患。
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(三)經驗教訓
(1)安裝流量計等傳感器時，并未按照儀表接地規范進行接地安裝，屏蔽層接地等，留下不易被發現的隱患。項目驗收時的三查四定并未發現此類問題。
(2)儀表人員巡檢時沒有及時發現隱患并進行治理。
(3)外部施工單位人員施工時粗心大意，電焊地線隨便亂接。
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(四)防范措施
(1)儀表人員進一步加強巡檢力度，以便能及時地將隱患殺死在萌芽中，保障裝置的長周期運行。
(2)加強員工的儀表規范學習、培訓，提高儀表維護和檢修人員的技術水平，保證儀表的維護和檢修質量。
(3)通過相關部門告知外部施工單位施工時，特別是電焊時聯系儀表和工藝技術人員確認是否需要切除相關聯鎖。
(4)企業管理部門制定出相應的制度，進一步明確電焊作業接地點的規范要求；要求在設備附近進行電焊作業時，必須要得到儀表車間和工藝車間的認可。
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接地安裝、維護注意事項
儀表接地時一定要嚴格按照儀表接地規范接地，否則會影響儀表運行。儀表接地應注意以下幾點：
1、I/O柜的電源地與UPS的電源地必須接至同一個地，保證等電位；
2、接地電纜必須符合廠商的要求，并連接到機柜內專用的接地螺絲上；
3、系統接地與屏蔽接地不能在機柜匯合，必須單獨接入到接地網；
4、柜內接地不能用機柜并接螺栓代替，必須用接地線嚴格連接；
5、接地要牢固可靠，匯流連接板并要涂防腐漆；
6、接地電阻符合控制系統要求，并要進行嚴格的測定；
7、嚴格按照廠商接地要求接地，不為省事走捷徑或不按接地線徑要求接地；
8、電源在設計時應該考慮到初始電流的沖擊，至少能承受10個周期；
9、控制系統AC接地應該建立在隔離變壓器或UPS上；
10、控制系統工作站AC電源應該使用專門的插座；
11、當連接現場設備電源幾個I/O接口轉接器時，應該使用隔離柵條；
12、控制系統AC電源應該由隔離變壓器或UPS供給；
13、當AC和DC輸入連接到同樣的接線排，接線排必以適當的警告標簽標出；
14、AC接地線應該與載流線型號相當或大一號；
15、預留一根額外的線或使用一終端盒，以提供測試點；
16、接地系統的電阻必須進行測試，以保證接地能滿足控制系統制造商的要求；
17、接地線必須同任何導線完全隔離及絕緣，且僅能接在建筑物的真正接地處；
18、接地線線徑至少為 3.5 mm；
19、接地線不是電源零線，且必須與零線分開；
20、接地阻抗在電源插座零線與接地線之間測量時不得大于2 歐姆( 參考值 )；
21、在電源輸出插座所測得的零線與地線間的電壓不得大于 1.0 V， 同時無論設備是否開啟，電壓的變化量不得超過1.0 V；
22、不能用鐵管代替接地線；
23、在接地線的接地端測得的接地電阻不大于 1 歐姆；
24、接地線是否折斷、損傷或嚴重腐蝕；
25、接地線和接地干線的連接是否牢固；
26、接地土壤是否因外力的影響而松動；
27、重復接地線，接地體及連接處是否完整無損。
魁伯恩技術部
關于此類故障探討交流請聯系
劉華：189 1188 1833
