【壓縮機網(wǎng)】背景
煉油廠(chǎng)各裝置所排放的低壓瓦斯經(jīng)分液罐以及沿途低點(diǎn)排凝后，進(jìn)入氣柜回收，經(jīng)螺桿壓縮機升壓后，進(jìn)入高壓瓦斯管網(wǎng)至各用戶(hù)中壓瓦斯管網(wǎng)送至鍋爐。
洛陽(yáng)煉油廠(chǎng)近幾年因所煉原油高含硫，從而低壓瓦斯富含酸性氣體H2S。而裝置的1#2#螺桿壓縮機組是噴水式螺桿壓縮機，介質(zhì)中的酸性氣和水化合后對主機轉子造成很大的腐蝕，尤其是排氣端端面。雖然在機頭大修后，各裝配尺寸和間隙都滿(mǎn)足技術(shù)規范，但開(kāi)機后，機組產(chǎn)生的噪音異常，導致機組無(wú)法正常運行。作為裝置的核心特護設備，一旦機組出現故障停機，便會(huì )導致氣柜瓦斯量大，只能放至火炬燒掉，不僅浪費而且會(huì )對環(huán)境造成污染。
故障
洛陽(yáng)煉油廠(chǎng)氣體車(chē)間氣柜有1#2#兩臺螺桿壓縮機組。1#2#機型號相同，為L(cháng)G30/8.0。自2016年以來(lái)，1#2#機組開(kāi)始頻繁大修，其中1#機機頭大修過(guò)程中發(fā)現壓縮機排氣端面腐蝕嚴重，腐蝕源自近年來(lái)原油中高含硫，導致瓦斯氣中有大量H2S氣體，由于1#2#機為噴水機組，噴淋水和H2S形成酸液腐蝕了轉子。排氣端面出現凹凸不平坑點(diǎn)，深度近2mm。雖然排氣端端面間隙仍然調整至0.10mm，進(jìn)氣端端面間隙為1.1mm。符合機組排氣端端面間隙標準0.09mm-0.11mm，但開(kāi)機后出現進(jìn)氣端異常噪音和振動(dòng)，無(wú)法正常運行。
1#機轉子排氣端端面腐蝕情況如圖1。
1#2#機主要技術(shù)參數：
型號：LG30/8.0
形式：撬裝式噴液螺桿壓縮機組
螺桿公稱(chēng)直徑：255毫米
螺桿長(cháng)徑比：1.65
主電機轉速：3000rpm
機組額定總功率：288kW
機組冷卻方式：水冷卻機組
潤滑方式：壓力潤滑
本機組性能參數如下：
進(jìn)氣壓力：－10kPa～10kPa；低于－5kPa報警；低于－10kPa聯(lián)鎖停機
進(jìn)氣溫度：10℃～45℃
排氣壓力：≤0.8MPa；≥0.75MPa時(shí)報警；≥0.88MPa時(shí)聯(lián)鎖停機并關(guān)入口蝶閥。
排氣溫度：＜85℃；≥75℃是報警；＞85℃時(shí)聯(lián)鎖停機
軸功率：＜220kW
安全閥泄放壓力＝0.88MPa
潤滑油系統：
1、潤滑油壓力：機組允許啟動(dòng)油壓≥0.4MPa；正常工作油壓0.5～0.90MPa；
≤0.4MPa報警并啟動(dòng)輔助油泵；≤0.3MPa時(shí)聯(lián)鎖停機；油壓≥0.5MPa時(shí)停輔助油泵；濾網(wǎng)前后壓差≥0.1MPa是報警，應即時(shí)切換過(guò)濾器；
2、潤滑油溫度：正常油溫18℃～60℃；＜18℃報警，應手動(dòng)啟動(dòng)電加熱器；油溫≥27℃時(shí)自停加熱；油溫≥60℃時(shí)報警；
3、油位：正常油位40～80％；油位≤50％時(shí)報警；
水系統參數：
流量：20～25T/h 壓力：0.4MPa
氮氣參數：
流量：3m3/h 壓力：0.4MPa
主電機主要參數：
電壓：6000V 電流：31.5A
前后軸承溫度：
正常溫度：0～80℃；報警溫度：大于等于80℃；
各裝配間隙及安裝技術(shù)規范：
隨后又拆解數次，對各部尺寸和間隙復查，均無(wú)問(wèn)題，但噪音和振動(dòng)始終無(wú)法消除。
分析噪音與振動(dòng)原因：
1、轉子排氣端面腐蝕嚴重，轉子動(dòng)平衡破壞；
2、轉子排氣端面腐蝕造成端面間隙值有假；
3、轉子排氣端面腐蝕，所產(chǎn)生的凹凸坑點(diǎn)，相當于使排氣口偏移。
論證原因：
原因1：轉子排氣端面腐蝕嚴重，轉子動(dòng)平衡破壞。對于本機組，轉速近3000轉，轉子對動(dòng)平衡有嚴格要求，通常是（0.05—1.0）N.m。排氣端面的腐蝕坑點(diǎn)超出了要求，所以應當重新作動(dòng)平衡。
原因2：轉子排氣端面腐蝕造成端面間隙值有假。轉子排氣端端面間隙要求在0.09mm～0.11mm。數值要求嚴格，但腐蝕造成的凹凸坑點(diǎn)深度有近2mm，在壓縮終了，凹凸坑里的存氣會(huì )沿著(zhù)轉子泄漏三角形返回到入口端，產(chǎn)生噪音與振動(dòng)。
原因3：轉子排氣端面腐蝕，所產(chǎn)生的凹凸坑點(diǎn)，相當于使排氣口偏移。而螺桿壓縮機吸排氣口的位置和形狀決定了內壓力比。運行工況和工藝流程中所要求的吸排氣壓力，決定了外壓力比。與一般活塞式壓縮機不同，螺桿壓縮機的內外壓力比可以不相等。在當排氣壓力大于內壓縮終了壓力的情況下，齒間容積與排氣孔口連通的瞬時(shí)，排氣孔口中的氣體將迅速倒流入齒間容積中，使其中的壓力從Pi突然升至Pd，然后再隨著(zhù)齒間容積的不斷縮小，排出氣體。而排氣孔口的偏移導致改變了機組固有的內外壓力比，會(huì )產(chǎn)生強烈的周期性排氣噪音。
最后總結出轉子排氣端端面腐蝕是噪聲與振動(dòng)的根源。但如何處理是個(gè)問(wèn)題，沒(méi)有先行成功的經(jīng)驗。近幾年1#2#機組已經(jīng)換了兩套轉子。之后隨煉廠(chǎng)煉量擴展，車(chē)間增上了3#機。
2018年，3#機組的機封泄漏故障檢修，但在更換新機封時(shí)，發(fā)現轉子竄動(dòng)量3.5mm，隨即轉入大修。
3#機組主要技術(shù)參數如下：
型號及型式：
WLVIT321/16550(11605) 螺桿壓縮機
FES編號：04495103—050
壓縮級數：?jiǎn)渭?/div>
機組冷卻方式：強制油冷卻機組
潤滑方式：稀油壓力潤滑
瓦斯流量（入口狀態(tài)）：3600m3/h
螺桿陽(yáng)轉子齒數：4
螺桿陰轉子齒數：6
壓縮機軸封：集成機械密封
機組載荷調節方式：滑閥調節（0%～100%）
功率：Horsepower 845（630kW）
電壓：Vottage ：6000V
轉速rpm：3000
頻率Frequency：50
正常運行的工藝參數：
介質(zhì)：火炬氣介質(zhì)分子量：26（平均）
瓦斯入口壓力：0.0～0.202MPa
?。?.0～2.02bar表壓）
瓦斯入口溫度：≯45℃
瓦斯出口溫度：≤115℃
瓦斯出口設計壓力：1.24MPa（表壓）
3#機組是噴油式螺桿壓縮機，軸承采用滑動(dòng)軸承，軸向止推是推力軸瓦，陰陽(yáng)轉子無(wú)同步齒輪。當發(fā)現轉子可竄動(dòng)3.5mm時(shí)，基本可判定推力瓦磨損非常嚴重了。為此決定大修。解體后發(fā)現，推力瓦架都已磨損，巴氏合金完全磨掉。轉子進(jìn)氣端面有明顯磨損，但還顯平整。進(jìn)氣端蓋磨出一個(gè)圓環(huán)，有3.5mm深。轉子排氣端面完好。進(jìn)氣端蓋磨損見(jiàn)圖2。
最后更換了所有軸承及推力瓦，并且轉子做了動(dòng)平衡，進(jìn)氣端蓋的深槽未做處理。轉子排氣端面間隙為0.28mm，符合標準間隙0.25mm—0.30mm，轉子進(jìn)氣端面間隙已達4.5mm，各項數值見(jiàn)下表：
壓縮機轉子各部間隙：
安裝后，開(kāi)機一切正常，負荷可以從0—100%自由調整，壓力正常。這從實(shí)踐中證明了進(jìn)氣端端面間隙對螺桿壓縮機機組影響甚小。這次檢修故障的消除為1#2#機當時(shí)的噪音振動(dòng)故障提供了借鑒作用。
之前我們已經(jīng)發(fā)現了1#2#機產(chǎn)生振動(dòng)和噪音的原因：是轉子排氣端端面因腐蝕而產(chǎn)生的凹凸的坑點(diǎn)。如果把排氣端端面上車(chē)床修平，并車(chē)出密封齒，這樣排氣端面既消除了表面的坑點(diǎn)，又增加了密封齒，減少了排氣端面的內泄漏。通過(guò)對排氣端端面的重新定位，讓其間隙仍然保證在標準范圍內。相當于轉子在氣缸里的總竄量增大，但排氣端端面間隙保證了，那么就意味著(zhù)進(jìn)氣端端面間隙增大了，增大值即為排氣端端面在車(chē)床上的軸向切削值。即2.0mm。
通過(guò)3#機組已經(jīng)看出，進(jìn)氣端端面間隙對機組的影響很小。所以1#機進(jìn)氣端增大的2.0mm應當可行，最終將1#機轉子排氣端面在車(chē)削后將轉子重新做動(dòng)平衡，通過(guò)調整保證陰陽(yáng)轉子排氣端端面間隙在標準范圍以?xún)?。這樣通過(guò)3#機組的故障檢修，找到了解決1#機噪音與振動(dòng)的方法，并在實(shí)際中證明是可行的。
來(lái)源：本站原創(chuàng )
煉油廠(chǎng)各裝置所排放的低壓瓦斯經(jīng)分液罐以及沿途低點(diǎn)排凝后，進(jìn)入氣柜回收，經(jīng)螺桿壓縮機升壓后，進(jìn)入高壓瓦斯管網(wǎng)至各用戶(hù)中壓瓦斯管網(wǎng)送至鍋爐。
洛陽(yáng)煉油廠(chǎng)近幾年因所煉原油高含硫，從而低壓瓦斯富含酸性氣體H2S。而裝置的1#2#螺桿壓縮機組是噴水式螺桿壓縮機，介質(zhì)中的酸性氣和水化合后對主機轉子造成很大的腐蝕，尤其是排氣端端面。雖然在機頭大修后，各裝配尺寸和間隙都滿(mǎn)足技術(shù)規范，但開(kāi)機后，機組產(chǎn)生的噪音異常，導致機組無(wú)法正常運行。作為裝置的核心特護設備，一旦機組出現故障停機，便會(huì )導致氣柜瓦斯量大，只能放至火炬燒掉，不僅浪費而且會(huì )對環(huán)境造成污染。
故障
洛陽(yáng)煉油廠(chǎng)氣體車(chē)間氣柜有1#2#兩臺螺桿壓縮機組。1#2#機型號相同，為L(cháng)G30/8.0。自2016年以來(lái)，1#2#機組開(kāi)始頻繁大修，其中1#機機頭大修過(guò)程中發(fā)現壓縮機排氣端面腐蝕嚴重，腐蝕源自近年來(lái)原油中高含硫，導致瓦斯氣中有大量H2S氣體，由于1#2#機為噴水機組，噴淋水和H2S形成酸液腐蝕了轉子。排氣端面出現凹凸不平坑點(diǎn)，深度近2mm。雖然排氣端端面間隙仍然調整至0.10mm，進(jìn)氣端端面間隙為1.1mm。符合機組排氣端端面間隙標準0.09mm-0.11mm，但開(kāi)機后出現進(jìn)氣端異常噪音和振動(dòng)，無(wú)法正常運行。
1#機轉子排氣端端面腐蝕情況如圖1。
1#2#機主要技術(shù)參數：
型號：LG30/8.0
形式：撬裝式噴液螺桿壓縮機組
螺桿公稱(chēng)直徑：255毫米
螺桿長(cháng)徑比：1.65
主電機轉速：3000rpm
機組額定總功率：288kW
機組冷卻方式：水冷卻機組
潤滑方式：壓力潤滑
本機組性能參數如下：
進(jìn)氣壓力：－10kPa～10kPa；低于－5kPa報警；低于－10kPa聯(lián)鎖停機
進(jìn)氣溫度：10℃～45℃
排氣壓力：≤0.8MPa；≥0.75MPa時(shí)報警；≥0.88MPa時(shí)聯(lián)鎖停機并關(guān)入口蝶閥。
排氣溫度：＜85℃；≥75℃是報警；＞85℃時(shí)聯(lián)鎖停機
軸功率：＜220kW
安全閥泄放壓力＝0.88MPa
潤滑油系統：
1、潤滑油壓力：機組允許啟動(dòng)油壓≥0.4MPa；正常工作油壓0.5～0.90MPa；
≤0.4MPa報警并啟動(dòng)輔助油泵；≤0.3MPa時(shí)聯(lián)鎖停機；油壓≥0.5MPa時(shí)停輔助油泵；濾網(wǎng)前后壓差≥0.1MPa是報警，應即時(shí)切換過(guò)濾器；
2、潤滑油溫度：正常油溫18℃～60℃；＜18℃報警，應手動(dòng)啟動(dòng)電加熱器；油溫≥27℃時(shí)自停加熱；油溫≥60℃時(shí)報警；
3、油位：正常油位40～80％；油位≤50％時(shí)報警；
水系統參數：
流量：20～25T/h 壓力：0.4MPa
氮氣參數：
流量：3m3/h 壓力：0.4MPa
主電機主要參數：
電壓：6000V 電流：31.5A
前后軸承溫度：
正常溫度：0～80℃；報警溫度：大于等于80℃；
各裝配間隙及安裝技術(shù)規范：
隨后又拆解數次，對各部尺寸和間隙復查，均無(wú)問(wèn)題，但噪音和振動(dòng)始終無(wú)法消除。
分析噪音與振動(dòng)原因：
1、轉子排氣端面腐蝕嚴重，轉子動(dòng)平衡破壞；
2、轉子排氣端面腐蝕造成端面間隙值有假；
3、轉子排氣端面腐蝕，所產(chǎn)生的凹凸坑點(diǎn)，相當于使排氣口偏移。
論證原因：
原因1：轉子排氣端面腐蝕嚴重，轉子動(dòng)平衡破壞。對于本機組，轉速近3000轉，轉子對動(dòng)平衡有嚴格要求，通常是（0.05—1.0）N.m。排氣端面的腐蝕坑點(diǎn)超出了要求，所以應當重新作動(dòng)平衡。
原因2：轉子排氣端面腐蝕造成端面間隙值有假。轉子排氣端端面間隙要求在0.09mm～0.11mm。數值要求嚴格，但腐蝕造成的凹凸坑點(diǎn)深度有近2mm，在壓縮終了，凹凸坑里的存氣會(huì )沿著(zhù)轉子泄漏三角形返回到入口端，產(chǎn)生噪音與振動(dòng)。
原因3：轉子排氣端面腐蝕，所產(chǎn)生的凹凸坑點(diǎn)，相當于使排氣口偏移。而螺桿壓縮機吸排氣口的位置和形狀決定了內壓力比。運行工況和工藝流程中所要求的吸排氣壓力，決定了外壓力比。與一般活塞式壓縮機不同，螺桿壓縮機的內外壓力比可以不相等。在當排氣壓力大于內壓縮終了壓力的情況下，齒間容積與排氣孔口連通的瞬時(shí)，排氣孔口中的氣體將迅速倒流入齒間容積中，使其中的壓力從Pi突然升至Pd，然后再隨著(zhù)齒間容積的不斷縮小，排出氣體。而排氣孔口的偏移導致改變了機組固有的內外壓力比，會(huì )產(chǎn)生強烈的周期性排氣噪音。
最后總結出轉子排氣端端面腐蝕是噪聲與振動(dòng)的根源。但如何處理是個(gè)問(wèn)題，沒(méi)有先行成功的經(jīng)驗。近幾年1#2#機組已經(jīng)換了兩套轉子。之后隨煉廠(chǎng)煉量擴展，車(chē)間增上了3#機。
2018年，3#機組的機封泄漏故障檢修，但在更換新機封時(shí)，發(fā)現轉子竄動(dòng)量3.5mm，隨即轉入大修。
3#機組主要技術(shù)參數如下：
型號及型式：
WLVIT321/16550(11605) 螺桿壓縮機
FES編號：04495103—050
壓縮級數：?jiǎn)渭?/div>
機組冷卻方式：強制油冷卻機組
潤滑方式：稀油壓力潤滑
瓦斯流量（入口狀態(tài)）：3600m3/h
螺桿陽(yáng)轉子齒數：4
螺桿陰轉子齒數：6
壓縮機軸封：集成機械密封
機組載荷調節方式：滑閥調節（0%～100%）
功率：Horsepower 845（630kW）
電壓：Vottage ：6000V
轉速rpm：3000
頻率Frequency：50
正常運行的工藝參數：
介質(zhì)：火炬氣介質(zhì)分子量：26（平均）
瓦斯入口壓力：0.0～0.202MPa
?。?.0～2.02bar表壓）
瓦斯入口溫度：≯45℃
瓦斯出口溫度：≤115℃
瓦斯出口設計壓力：1.24MPa（表壓）
3#機組是噴油式螺桿壓縮機，軸承采用滑動(dòng)軸承，軸向止推是推力軸瓦，陰陽(yáng)轉子無(wú)同步齒輪。當發(fā)現轉子可竄動(dòng)3.5mm時(shí)，基本可判定推力瓦磨損非常嚴重了。為此決定大修。解體后發(fā)現，推力瓦架都已磨損，巴氏合金完全磨掉。轉子進(jìn)氣端面有明顯磨損，但還顯平整。進(jìn)氣端蓋磨出一個(gè)圓環(huán)，有3.5mm深。轉子排氣端面完好。進(jìn)氣端蓋磨損見(jiàn)圖2。
最后更換了所有軸承及推力瓦，并且轉子做了動(dòng)平衡，進(jìn)氣端蓋的深槽未做處理。轉子排氣端面間隙為0.28mm，符合標準間隙0.25mm—0.30mm，轉子進(jìn)氣端面間隙已達4.5mm，各項數值見(jiàn)下表：
壓縮機轉子各部間隙：
安裝后，開(kāi)機一切正常，負荷可以從0—100%自由調整，壓力正常。這從實(shí)踐中證明了進(jìn)氣端端面間隙對螺桿壓縮機機組影響甚小。這次檢修故障的消除為1#2#機當時(shí)的噪音振動(dòng)故障提供了借鑒作用。
之前我們已經(jīng)發(fā)現了1#2#機產(chǎn)生振動(dòng)和噪音的原因：是轉子排氣端端面因腐蝕而產(chǎn)生的凹凸的坑點(diǎn)。如果把排氣端端面上車(chē)床修平，并車(chē)出密封齒，這樣排氣端面既消除了表面的坑點(diǎn)，又增加了密封齒，減少了排氣端面的內泄漏。通過(guò)對排氣端端面的重新定位，讓其間隙仍然保證在標準范圍內。相當于轉子在氣缸里的總竄量增大，但排氣端端面間隙保證了，那么就意味著(zhù)進(jìn)氣端端面間隙增大了，增大值即為排氣端端面在車(chē)床上的軸向切削值。即2.0mm。
通過(guò)3#機組已經(jīng)看出，進(jìn)氣端端面間隙對機組的影響很小。所以1#機進(jìn)氣端增大的2.0mm應當可行，最終將1#機轉子排氣端面在車(chē)削后將轉子重新做動(dòng)平衡，通過(guò)調整保證陰陽(yáng)轉子排氣端端面間隙在標準范圍以?xún)?。這樣通過(guò)3#機組的故障檢修，找到了解決1#機噪音與振動(dòng)的方法，并在實(shí)際中證明是可行的。
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