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摘要：核电厂的安全生产除控制发生重大人身及设备事故外，主要是控制设备故障和异常的发生率，努力降低非计划停堆的次数，使机组安全、经济、可靠的运行，发挥出最大的经济效益。秦山一厂X1-3A风机电机是主泵A室的送风机，在反应堆厂房正常运行期间，为了使大厅操作层以上的冷空气充分的进入大厅操作层以下的设备室（主泵、蒸发器、稳压器等）以维持其一定的室内空气温度而设计的轴流风机。X1-3A和X1-3B二台风机互为备用。正常工况时每组中一台运行，一台备用。但由于X1-3系列风机电机其特殊的布置方式及运行环境曾发生过多起故障，致使检修人员在不停堆情况下进入01厂房进行抢修工作，增加了风险。本文主要针对X1-3A风机电机烧毁故障进行详细的原因分析，并进行归纳总结，为将来X1-3A风机电机的缺陷处理和维修提供了一些切实可行的建议。
关键词：轴承；润滑；绝缘；振动
1.X1-3A风机电机简介
我厂共有2台X1-3风机电机，X1-3A和X1-3B二台风机互为备用。正常工况时一台运行，一台备用，每1个月切换一次。
X1-3风机电机主要技术参数如下：
风机型号：HDZ900-1，风量38200m3/h
电动机型号为：Y160M-4NFV1
功率：11kw
电压：380V
电流：22.75A
转速：1425r/min
负荷侧轴承型号：SKF 7309
自由端轴承型号：SKF 6309
出厂日期：1988年6月
生产厂家：上海五一电机厂
润滑脂型号：铁霸（绿色）
此系列风机电机预防性维修频度为：解体检查 2C，定期维护 1C。
2.X1-3A电机烧毁事件经过简述
2010年1月2日3点40分，副控值班人员报告DCS发出X1-3A风机电机跳闸报警信号，X1-3B风机电机自启成功，电机班检修人员对X1-3A风机电机进行检查，测量电机三相直流电阻（带电缆）：A-B相：1.3欧、B-C相：1.3欧、A-C 相：1.3欧，三相对地绝缘：A-地0兆欧、B-地0兆欧 C-地0兆欧，初步判断电机烧毁。
X1-3A电机解体后发现电动机负荷侧轴承滚珠和断裂的保持架散落在大端盖内，负荷侧轴承室由于高温，润滑脂已经完全干涸，碳化（见图一）。由于轴承保持架开裂、滚珠脱落，导致电动机转子偏心，转子铁心与定子铁心相互摩擦，在线圈端部及定子铁芯处有大量的铜硝及铁硝覆盖，并有明显的扫膛痕迹（见图二），说明设备故障失效前，电机的电气回路是完整的，电气回路驱动电机转子高速转动摩擦定子铁心，导致电机绝缘损坏。图二可以看出此处的定子硅钢已经磨损严重并且片间短路，定转子磨损和片间短路产生的热量及高温，导致电机该匝线圈匝间短路，绝缘损坏，对地及相间绝缘击穿，由此可判断是电机的机械部分故障（即轴承故障），最终导致电气回路绝缘故障，造成电机烧毁。
即如下流程：
3.造成轴承失效、烧毁的原因分析
3.1轴承质量方面：轴承本身的质量问题，会引起轴承寿命缩短，导致设备故障。我厂使用的都是SKF轴承，该轴承质量较好，从未发现新轴承出现过问题，检查同批次其他设备检修更换的轴承，未出现轴承异音、过热等缺陷。此项原因可基本排除。
3.2轴承装配及配合方面：轴承装配状况不理想，会导致轴承损伤，寿命縮短、轴承损坏。此类原因比较复杂，主要包括：a）轴承在装配前，可能存在磕碰，损伤了滚珠转子或滚道；b）安装不规范，未按照规程热套安装轴承，冷装轴承受到的冲击可能导致滚道损伤；c）轴承未安装到位或轴承盖紧固不均匀，引起轴承内部应力，导致轴承损坏；d）电机多次拆卸、安装后，电机轴承的安装配合尺寸已经不能满足装配要求，导致轴承运行工況不佳，缩短轴承使用寿命。通过对故障电机的解体检查，负荷侧轴承有明显跑外圈现象，经测量负荷侧轴承室尺寸为：100+0.09mm，100+0.05mm，100+0.10mm，标准为不超过100+0.022mm。非负荷侧轴承室尺寸为：100+0.025mm，100+0.02mm，100+0.025mm，标准为不超过100+0.022mm，解体检查的结果可以判断后期轴承配合是不满足要求的。此项因素是可能造成轴承失效的直接原因之一。
3.3轴承润滑方面：轴承润滑脂选用不当，或添加润滑脂时，含杂质微粒，影响了轴承润滑，引起轴承过热，长期运行，热量积累，润滑脂稀释，润滑环境恶性循环，导致轴承丧失润滑轴承损坏。在润滑脂选用方面，我厂有严格的规定，针对设备的负载、电机的转速、轴承的大小、现场环境等，选用不同型号的润滑脂。在现场检修环境来说，大修期间01厂房检修工作较多，避免不了一些交叉作业，在添加润滑脂时较容易有灰尘或杂志混入。此项因素也是可能造成轴承失效的直接原因之一。
3.4电机振动方面：由于机组运行振动大，加速电机轴承疲劳老化，导致电机轴承失效，电机烧毁。机组振动大的可能原因：a）设备本身动平衡等原因，导致振动大；现在电机转子已经损坏，动平衡无法验证，风机叶轮在大修时，静平衡合格。动平衡没有校验。b）电机基础强度不够，引起振动大，检修人员反馈此次检修中未发现基础异常。
3.5设备过载或保养不当：设备过载或保养不当，轴承也会承担其后果；通过了解，该系统比较简单，正常运行时，阀门打开，无调节工况，仅向小室中送风，检查风阀较灵活，没有负载突变引起的因素，设备维修频率也完全满足设备的技术要求。此项原因可排除。
4.预防措施
由于我厂大修期间01厂房风机电机外委给承包商检修，从提高检修质量，验证维修工作，以及加强设备跟踪、管理的角度分析如下：
4.1承包商管理方面：通过原因分析，轴承装配工作的影响因素更多的在于操作人员。所以对承包商检修人员的工作态度及技能应提出要求，并且使承包商参加检修工作的人员保持一定的稳定性和连贯性，促使检修人员认真对待检修中的每个环节，以提高检修质量。 4.2维修程序制度方面：电机维修后，因受条件限制，X1-3/4/5系列电机不能进行空载试车，无法验证检修工作的质量。该系列电机品质鉴定工作中的“试车”环节就转入了功能鉴定。在功能鉴定中，由于风筒的隔绝，电机振动及温度无法进行测量，不能有效的察觉细微异常情况，使可能存在隐患的修后电机复役，以至于产生了严重的后果。建议研制、加工电机空载试验台架，落实电机空载试车工作，对该系列电机检修工作形成一道屏障，阻止存在隐患的设备复役。
由于该电机1988年生產，经历过很多次的解体检修，风叶的反复冷装动平衡肯定会偏差较大，导致电机振动较大，建议升版、完善风机设备的维修大纲，增加风机大修中风叶动平衡的检查项目，加强设备管理、检修的深度。
4.3设备管理方面：每次换料大修临近尾声时，才对01厂房通风系统进行验收，如果发现风机电机有缺陷，导致设备检修时间较紧迫，检修质量无法得到保证，设备检修工作应在相对充分的准备下，在充裕的施工时间下，检修质量将会更加有保证。建议在停堆后，01设备检修工作开展前，对计划小修的此系列风机进行试车，由设备管理人员、检修人员、运行人员对这些设备巡检，可以提前发现设备缺陷，为设备检修赢得更加宽松的环境。
4.4备品备件材料方面：该电机已经出厂有23年了，经过反复的维修，电机本体不可避免的会出现一些无法修复的缺陷，01厂房的设备平时无法进行检修，建议储备一些新电机，应对紧急事故的发生，同时对润滑脂的存放与使用加强管理。
5.后果评价
X1-3A风机电机失效后，导致主泵A房间失去一路冷却风机，影响主泵A房间的冷却风机备用，增加了该房间失去冷却风机的风险，增加了高温影响设备运行的风险。
风机电机烧毁造成了直接经济损失3000元，处理缺陷导致了大量人力资源的投入，并增加了公司集体剂量率。
参考文献：
[1]《核电站电动机使用维护手册》
[2]朱延彬《润滑脂技术大全》中国石化出版社
[3]洛阳轴承研究所编，《滚动轴承产品样本》.中国石化出版社，机械工业出版社
[4]T.A.Harris著，罗继伟等 译.《滚动轴承分析》
[5]山本隆司（日）《滚动轴承的寿命和可靠性》
[6]Hans-karl lorosch（德）《载荷对滚动轴承寿命的影响》
[7]柴田正道等（日）.《影响滚动轴承疲劳的各种重要因素》
关键词：轴承；润滑；绝缘；振动
1.X1-3A风机电机简介
我厂共有2台X1-3风机电机，X1-3A和X1-3B二台风机互为备用。正常工况时一台运行，一台备用，每1个月切换一次。
X1-3风机电机主要技术参数如下：
风机型号：HDZ900-1，风量38200m3/h
电动机型号为：Y160M-4NFV1
功率：11kw
电压：380V
电流：22.75A
转速：1425r/min
负荷侧轴承型号：SKF 7309
自由端轴承型号：SKF 6309
出厂日期：1988年6月
生产厂家：上海五一电机厂
润滑脂型号：铁霸（绿色）
此系列风机电机预防性维修频度为：解体检查 2C，定期维护 1C。
2.X1-3A电机烧毁事件经过简述
2010年1月2日3点40分，副控值班人员报告DCS发出X1-3A风机电机跳闸报警信号，X1-3B风机电机自启成功，电机班检修人员对X1-3A风机电机进行检查，测量电机三相直流电阻（带电缆）：A-B相：1.3欧、B-C相：1.3欧、A-C 相：1.3欧，三相对地绝缘：A-地0兆欧、B-地0兆欧 C-地0兆欧，初步判断电机烧毁。
X1-3A电机解体后发现电动机负荷侧轴承滚珠和断裂的保持架散落在大端盖内，负荷侧轴承室由于高温，润滑脂已经完全干涸，碳化（见图一）。由于轴承保持架开裂、滚珠脱落，导致电动机转子偏心，转子铁心与定子铁心相互摩擦，在线圈端部及定子铁芯处有大量的铜硝及铁硝覆盖，并有明显的扫膛痕迹（见图二），说明设备故障失效前，电机的电气回路是完整的，电气回路驱动电机转子高速转动摩擦定子铁心，导致电机绝缘损坏。图二可以看出此处的定子硅钢已经磨损严重并且片间短路，定转子磨损和片间短路产生的热量及高温，导致电机该匝线圈匝间短路，绝缘损坏，对地及相间绝缘击穿，由此可判断是电机的机械部分故障（即轴承故障），最终导致电气回路绝缘故障，造成电机烧毁。
即如下流程：
3.造成轴承失效、烧毁的原因分析
3.1轴承质量方面：轴承本身的质量问题，会引起轴承寿命缩短，导致设备故障。我厂使用的都是SKF轴承，该轴承质量较好，从未发现新轴承出现过问题，检查同批次其他设备检修更换的轴承，未出现轴承异音、过热等缺陷。此项原因可基本排除。
3.2轴承装配及配合方面：轴承装配状况不理想，会导致轴承损伤，寿命縮短、轴承损坏。此类原因比较复杂，主要包括：a）轴承在装配前，可能存在磕碰，损伤了滚珠转子或滚道；b）安装不规范，未按照规程热套安装轴承，冷装轴承受到的冲击可能导致滚道损伤；c）轴承未安装到位或轴承盖紧固不均匀，引起轴承内部应力，导致轴承损坏；d）电机多次拆卸、安装后，电机轴承的安装配合尺寸已经不能满足装配要求，导致轴承运行工況不佳，缩短轴承使用寿命。通过对故障电机的解体检查，负荷侧轴承有明显跑外圈现象，经测量负荷侧轴承室尺寸为：100+0.09mm，100+0.05mm，100+0.10mm，标准为不超过100+0.022mm。非负荷侧轴承室尺寸为：100+0.025mm，100+0.02mm，100+0.025mm，标准为不超过100+0.022mm，解体检查的结果可以判断后期轴承配合是不满足要求的。此项因素是可能造成轴承失效的直接原因之一。
3.3轴承润滑方面：轴承润滑脂选用不当，或添加润滑脂时，含杂质微粒，影响了轴承润滑，引起轴承过热，长期运行，热量积累，润滑脂稀释，润滑环境恶性循环，导致轴承丧失润滑轴承损坏。在润滑脂选用方面，我厂有严格的规定，针对设备的负载、电机的转速、轴承的大小、现场环境等，选用不同型号的润滑脂。在现场检修环境来说，大修期间01厂房检修工作较多，避免不了一些交叉作业，在添加润滑脂时较容易有灰尘或杂志混入。此项因素也是可能造成轴承失效的直接原因之一。
3.4电机振动方面：由于机组运行振动大，加速电机轴承疲劳老化，导致电机轴承失效，电机烧毁。机组振动大的可能原因：a）设备本身动平衡等原因，导致振动大；现在电机转子已经损坏，动平衡无法验证，风机叶轮在大修时，静平衡合格。动平衡没有校验。b）电机基础强度不够，引起振动大，检修人员反馈此次检修中未发现基础异常。
3.5设备过载或保养不当：设备过载或保养不当，轴承也会承担其后果；通过了解，该系统比较简单，正常运行时，阀门打开，无调节工况，仅向小室中送风，检查风阀较灵活，没有负载突变引起的因素，设备维修频率也完全满足设备的技术要求。此项原因可排除。
4.预防措施
由于我厂大修期间01厂房风机电机外委给承包商检修，从提高检修质量，验证维修工作，以及加强设备跟踪、管理的角度分析如下：
4.1承包商管理方面：通过原因分析，轴承装配工作的影响因素更多的在于操作人员。所以对承包商检修人员的工作态度及技能应提出要求，并且使承包商参加检修工作的人员保持一定的稳定性和连贯性，促使检修人员认真对待检修中的每个环节，以提高检修质量。 4.2维修程序制度方面：电机维修后，因受条件限制，X1-3/4/5系列电机不能进行空载试车，无法验证检修工作的质量。该系列电机品质鉴定工作中的“试车”环节就转入了功能鉴定。在功能鉴定中，由于风筒的隔绝，电机振动及温度无法进行测量，不能有效的察觉细微异常情况，使可能存在隐患的修后电机复役，以至于产生了严重的后果。建议研制、加工电机空载试验台架，落实电机空载试车工作，对该系列电机检修工作形成一道屏障，阻止存在隐患的设备复役。
由于该电机1988年生產，经历过很多次的解体检修，风叶的反复冷装动平衡肯定会偏差较大，导致电机振动较大，建议升版、完善风机设备的维修大纲，增加风机大修中风叶动平衡的检查项目，加强设备管理、检修的深度。
4.3设备管理方面：每次换料大修临近尾声时，才对01厂房通风系统进行验收，如果发现风机电机有缺陷，导致设备检修时间较紧迫，检修质量无法得到保证，设备检修工作应在相对充分的准备下，在充裕的施工时间下，检修质量将会更加有保证。建议在停堆后，01设备检修工作开展前，对计划小修的此系列风机进行试车，由设备管理人员、检修人员、运行人员对这些设备巡检，可以提前发现设备缺陷，为设备检修赢得更加宽松的环境。
4.4备品备件材料方面：该电机已经出厂有23年了，经过反复的维修，电机本体不可避免的会出现一些无法修复的缺陷，01厂房的设备平时无法进行检修，建议储备一些新电机，应对紧急事故的发生，同时对润滑脂的存放与使用加强管理。
5.后果评价
X1-3A风机电机失效后，导致主泵A房间失去一路冷却风机，影响主泵A房间的冷却风机备用，增加了该房间失去冷却风机的风险，增加了高温影响设备运行的风险。
风机电机烧毁造成了直接经济损失3000元，处理缺陷导致了大量人力资源的投入，并增加了公司集体剂量率。
参考文献：
[1]《核电站电动机使用维护手册》
[2]朱延彬《润滑脂技术大全》中国石化出版社
[3]洛阳轴承研究所编，《滚动轴承产品样本》.中国石化出版社，机械工业出版社
[4]T.A.Harris著，罗继伟等 译.《滚动轴承分析》
[5]山本隆司（日）《滚动轴承的寿命和可靠性》
[6]Hans-karl lorosch（德）《载荷对滚动轴承寿命的影响》
[7]柴田正道等（日）.《影响滚动轴承疲劳的各种重要因素》