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湖南某堆料场刮板机断链保护器安装改造项目

来源:德克西尔 时间:2026-01-06 15:42:31

        一、项目背景

        湖南岳阳城陵矶港后方堆料场,是长江中游重要的散货集散基地,年吞吐量超千万吨。2025年5月,堆料场管理方对场内9台刮板输送机进行安全评估后,决定全部加装断链保护装置。

        直接诱因是一起险些酿成大祸的断链险情。一台长栈桥刮板机在夜间输送铁矿石时,链条因长期磨损突然断裂。幸运的是,值班员及时发现电流异常手动停机,避免了链条甩入下方皮带机的事故。但管理方陈主任(化名)后怕不已:"如果晚发现两分钟,下面那条价值800万的皮带机就完了。我们必须装自动保护,不能靠运气。"

        二、改造前设备状况及核心要求

        2.1九台设备基本情况

序号

设备位置

型号

输送长度

链速

电机功率

工况特点

1

1#栈桥入料

XGZ-1400

85m

0.9m/s

75kW

铁矿石硬度高,冲击大

2

2#栈桥入料

XGZ-1400

92m

0.9m/s

75kW

煤炭与矿石切换,负载变化

3

3#栈桥入料

XGZ-1200

78m

0.8m/s

55kW

砂石料,磨损性强

4

1#堆取料

XGZ-1000

45m

0.7m/s

37kW

堆高变化大,负载波动

5

2#堆取料

XGZ-1000

48m

0.7m/s

37kW

盐雾腐蚀,潮湿环境

6

3#堆取料

XGZ-1200

52m

0.8m/s

45kW

台风季节风雨侵袭

7

转运塔A

XGZ-800

32m

0.6m/s

22kW

多路汇流,启停频繁

8

转运塔B

XGZ-800

35m

0.6m/s

22kW

落差大,物料冲击

9

装船给料

XGZ-1200

58m

0.8m/s

45kW

船期紧张,连续作业

        

        2.2改造前保护状况

        9台设备均无断链保护,依赖人工巡检(每班次2次)和电流监视。堆料场地域开阔,栈桥长度数十米至近百米,巡检往返耗时,难以及时发现故障。

        2.3核心要求

        陈主任提出:一是必须适应露天盐雾、风雨、温差环境;二是安装不得破坏栈桥结构;三是与现有中控系统联动,实现远程监控。

        三、选型与技术方案

        3.1选型过程

        设备科周工对比方案:

方案类型

优点

缺点

是否满足

接近开关式

价格低

盐雾腐蚀失效、振动误报

不满足

电流检测式

安装简单

无法区分断链与空载、船期延误风险

不满足

接触式测速(轴心安装)

直接测转速、环境适应性强

需轴心钻孔

满足

        选定德克西尔MDR-SCD-10-G,陈主任确认:"露天环境,可靠性第一。"

        3.2技术方案

        -传感器:IP65防护,耐腐蚀材质

        -报警阈值:70%(栈桥设备负载波动大,适当放宽)

        -启动延时:20秒

        -输出:无源干接点,接入中控PLC(施耐德Quantum)

        四、安装改造实施

        4.1分三批完成

        利用船舶到港间隙和检修日,分三批进行,每批3台。

        4.2典型安装步骤(以1栈桥入料刮板机为例)

        步骤1:安全准备(25分钟)

        办理高处作业票,切断电源,栈桥两端设警戒。

        步骤2:轴心钻孔(60分钟)

        使用便携式磁力钻,φ10.5mm钻头钻深20mm,攻M12螺纹。栈桥空间狭窄,采用小型磁力钻,操作员系安全带。

        步骤3:传感器安装(20分钟)

        传感器旋入螺纹孔,涂防腐螺纹胶,拧紧力矩25N·m。电缆穿不锈钢波纹管,沿栈桥护栏内侧固定,防止台风摇曳。

        步骤4:接线与设定(25分钟)

        控制器安装于栈桥头配电箱内,导轨固定。接线后设定灵敏度70%,启动延时20秒。

        步骤5:功能测试(30分钟)

        -空载运行:实测转速720r/min,正常

        -模拟断链:盘车至480r/min,2秒后报警

        -联动测试:报警信号正确上传中控室,显示"1栈桥断链报警"

        步骤6:防腐处理(20分钟)

        传感器本体及线缆接头涂防腐漆,延长盐雾环境使用寿命。

        4.3九台设备改造统计

项目

数据

总安装时间

平均每台3小时

最长栈桥线缆

95米(2#栈桥)

不锈钢波纹管

约320米

调试一次通过率

89%(1台灵敏度需调整)

        五、运行效果及跟踪数据

        5.1八个月跟踪数据(截至2026年1月)

指标

改造前(预估)

改造后(8个月)

断链事故次数

1次/年(历史平均)

0次

误报次数

无保护器

2次(台风期间振动,调整后消除)

漏报次数

不适用

0次

巡检工作量

每班次2次,每次90分钟

每班次1次,每次45分钟

中控室响应

人工发现后电话通知

自动报警,秒级响应

        5.2经济效益

        -避免一次断链事故损失:按下方皮带机价值及停产估算约120万元

        -9台保护器总投入:约6.1万元

        -8个月净节省:约114万元

        -巡检人力节省:每年约2.4万元

        六、经验总结

        6.1露天环境防腐是关键

        2堆取料传感器安装后三个月出现表面锈蚀,及时补涂防腐漆后解决。后续安装统一增加防腐涂层厚度。

        6.2长距离线缆需加强防护

        2栈桥线缆95米,中间增加两处固定点,防止大风摇曳导致接头松动。

        6.3灵敏度差异化设置

        铁矿石硬度高、冲击大,1-3栈桥灵敏度70%;煤炭、砂石相对平稳,4-9设备逐步调至50%。

        6.4与中控联动提升效率

        报警信号接入中控后,值班员秒级获知故障,无需现场巡检确认,应急响应时间从15分钟缩短至30秒。

        七、结语

        湖南岳阳某堆料场9台刮板机的断链保护改造,验证了接触式测速方案在露天长距离工况中的可靠性。投资6.1万元,8个月避免损失114万元,更实现了从"人工巡检"到"自动监控"的管理升级。


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        一、国家法规层面要求        《中华人民共和国安全生产法》明确规定,生产经营单位必须对安全设备进行经常性维护、保养,并定期检测,保证正常运转。刮板输送机作为矿山、电厂等企业的关键设备,其断链保护装置属于安全设备范畴,必须确保完好有效。        《特种设备安全法》及配套目录将部分大型输送设备纳入监管,其安全保护装置的配置和检验有明确要求。未按要求配置或装置失效,监管部门可责令整改并处以罚款。        二、煤矿行业专项规程        《煤矿安全规程》是煤炭行业最重要的安全技术规范,其中对输送机保护装置有专门条款。规程明确规定,主要运输巷道的刮板输送机应装设防滑、防跑偏、断链等保护装置,且装置必须灵敏可靠、定期试验。        煤矿安全监察机构将断链保护装置纳入重点检查项目。未安装或装置失效,在安监检查中被认定为重大事故隐患,企业面临停产整顿、经济处罚,情节严重的追究相关人员责任。        防爆要求方面,煤矿井下使用的电气设备必须符合GB3836系列标准,取得煤矿安全标志认证。选型时需查验产品防爆合格证和安标证书,确认防爆等级、适用区域与现场匹配。        三、其他行业标准        电力行业,《火力发电厂运煤设计技术规程》要求输煤系统设置必要的保护和联锁装置,确保系统安全运行。虽未明确单列断链保护,但断链风险属于必须控制的机械故障类型。        冶金、化工行业,《生产设备安全卫生设计总则》等标准要求传动设备设置过载、断链等保护装置,防止机械伤害事故。        港口、建材、粮食等行业,虽无专门规程强制要求,但《安全生产法》的通用条款同样适用,企业需对重大危险源采取可靠措施。        四、企业合规管理建议        建立设备安全台账,将断链保护装置纳入安全设施管理,记录型号、编号、安装位置、投用日期等信息。制定检查维护制度,明确检查周期、检查内容、责任人,保留检查记录备查。        新改扩建项目中,保护装置应与主体设备同时设计、同时施工、同时投入使用,即"三同时"原则。改造项目需进行安全评估,识别断链风险并制定防护措施。        定期组织安全培训,使管理人员和操作人员了解装置功能、熟悉操作方法、掌握应急处理。发生故障报警后,必须查明原因、排除故障、复位确认后方可恢复运行,严禁盲目复位强行开机。        五、合规价值延伸        合规不仅是被动应付监管检查,更是企业风险管理的内在需求。主动对标规范、超前配置保护设施,可降低事故概率、减少损失支出、提升企业形象,在招投标、融资、保险等环节获得竞争优势。
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2026.07.06
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