【壓縮機網(wǎng)】一、簡(jiǎn)述

　　河南豫光金鉛股份有限公司制氧廠(chǎng)現有兩套空分裝置，分別為KDONAr-4000/1800/110型和KDONAr-6000/2000/180型，其原料空氣壓縮機均為離心式壓縮機，其中4000空分裝置空壓機為H440-6.2/0.98型，系開(kāi)封某空分公司2002年2月出產(chǎn)，6000空分裝置空壓機為DH63-32型，系沈陽(yáng)某鼓風(fēng)機廠(chǎng)2004年11月出產(chǎn)，兩空壓機均整體齒輪型結構，四級壓縮、三級冷卻，由同步電機通過(guò)齒輪聯(lián)軸器驅動(dòng)大齒輪。一二級葉輪在一根齒輪軸上，三四級葉輪在一根齒輪軸上，分別與大齒輪嚙合，靠大齒輪進(jìn)行增速，電機轉速1500r/min，H440空壓機一二級轉子轉速12387r/min，三四級轉子轉速14769r/min；DH63空壓機轉子則分別為9512r/min、11470r/min。每只轉子上有2只徑向軸承，系可傾瓦軸承，采用油泵供油強制潤滑。

　　可傾瓦軸承有5塊瓦，周向均布，軸襯的配列位置與主軸頸同心，瓦塊為鋼制件，內孔澆鑄巴氏合金，與墊塊裝在一起。裝在軸承內的瓦塊可以繞著(zhù)自己的軸線(xiàn)（與主軸頸中心線(xiàn)平行）單獨擺動(dòng)，同時(shí)由螺栓周向限位，使它在工作時(shí)不會(huì )與軸頸一起轉動(dòng)，這種可傾瓦軸承對于減振很有效，油從軸承殼的外側環(huán)形間供入，經(jīng)過(guò)軸承間隙回油。

　　運轉中，每塊瓦塊隨著(zhù)軸頸旋轉而生產(chǎn)的流體動(dòng)力調整自己的位置，從而使每個(gè)瓦塊具有最佳油楔。由于瓦塊之間的間隙大，油膜不連續，與油膜旋轉有關(guān)的不穩定性也就難以形成。

　　每級葉輪軸上均裝有2個(gè)測振點(diǎn)，在轉子軸正上方呈90度分布，采用渦電流傳感，經(jīng)延長(cháng)電流接至前置放大器后輸出非標準電壓信號，再經(jīng)儀控柜上框架式監視器處理輸出標準模擬量信號在DCS上顯示，參與報警、聯(lián)鎖。

　　二、故障分析

　　兩臺空壓機運轉多年，針對不同情況的異常軸振進(jìn)行分析討論，以求找到克服異常軸振情況的解決辦法。

　　1.轉子材料

　　H440空壓機在2002年7月試車(chē)階段發(fā)生兩次以及2004年5月發(fā)生一次運行中軸振漸升后突然超量程聯(lián)鎖停車(chē)。打開(kāi)檢查，葉輪出現裂紋或掉塊，造成轉子動(dòng)平衡嚴重破壞，這種事故一般很少在空分行業(yè)發(fā)生，可能系產(chǎn)品制造質(zhì)量問(wèn)題。

　　2.長(cháng)周期運行葉輪結垢附灰

　　2005年2月投用的DH空壓機，運行到2008年7月份，表現在三四級軸振（圖中測點(diǎn)3A、3B、4A、4B）緩慢上升，并超越報警值（64.75um），突破到70、80um，一二級軸振測點(diǎn)（1A、1B、2A、2B）未超過(guò)25 um，基本穩定。經(jīng)停機檢查，葉輪積灰多，且由于級間冷卻器冷凝水排水不暢，造成三四級后蓋板、葉輪上有水垢，污物的存在使轉子動(dòng)平衡破壞；對級間冷卻器抽芯檢查，其內壁腐蝕嚴重，底部許多銹渣，將兩套轉子進(jìn)行流道清洗、探傷檢查、動(dòng)平衡校驗后開(kāi)機軸振正常，同時(shí)對冷卻器內壁進(jìn)行徹底除銹防腐，并將冷凝水吹除管由DN25擴大到DN50，防止運行中冷凝水積聚在底部被氣流帶走沖刷葉輪。2009年9月份，DH空壓機一級軸振上漲，一個(gè)月時(shí)間上漲20um，達到57um，三四級平穩未超過(guò)27um，仍是通過(guò)清洗葉輪、校正動(dòng)平衡解決。

　　3.瓦塊存在損傷

　　DH空壓機2008年8月份在處理四級出口管上管套環(huán)漏氣后，開(kāi)機后原本平穩的軸振持續上升，其中一級軸振較檢修前漲30um達53um，二級軸振上漲13um達37um無(wú)法緩解，只好停機檢查。發(fā)現二級上瓦塊損壞，巴氏合金脫落，更換瓦塊處理后開(kāi)機平穩，各級軸振未超過(guò)30um。

　　4.軸承間隙過(guò)小，瓦塊接觸面臟

　　近幾年，H440空壓機頻繁出現各級軸振呈正弦波形異常波動(dòng)情況（見(jiàn)下圖），有時(shí)波動(dòng)幾個(gè)、十幾個(gè)um，有時(shí)突升突降或伴隨軸溫突變2℃左右。打開(kāi)軸承檢查，瓦塊并未損壞，但瓦面上有油積碳現象，導致軸承間隙偏小、接觸面不良，但對潤滑油進(jìn)行化驗，油質(zhì)合格。有時(shí)可從大齒輪上發(fā)現許多油渣，雖說(shuō)潤滑油化驗合格，但不排除在特定運轉條件下油質(zhì)發(fā)生變化這一可能性。每次清除過(guò)油積碳后軸振平穩，后來(lái)潤滑油選用殼牌統一品牌的汽輪機油后，在檢修時(shí)軸瓦面上沒(méi)有了積碳現象，機器運行軸振沒(méi)有再出現正弦波形異常波動(dòng)。

　　5.儀控測點(diǎn)故障

　　如2009年11月，H440空壓機檢修開(kāi)機后二三級的兩個(gè)軸振測點(diǎn)（2B、3B）不正常：測點(diǎn)3B一直上升，測點(diǎn)2B波動(dòng)大。只好再次停機檢查，發(fā)現固定傳感器的緊固螺母松動(dòng)，脫落于傳感器端頭與轉子主軸間而隨軸轉摩擦，影響了測量。于是對各軸振測點(diǎn)重新檢查緊固傳感器的固定螺母，開(kāi)機后軸振正常。有時(shí)傳感器與延長(cháng)電纜接頭有油，也會(huì )測量有誤。前置放大器使用時(shí)間長(cháng)，線(xiàn)性差，也會(huì )使軸振波動(dòng)。

　　6.電機與壓縮機的對中

　　施工應按說(shuō)明書(shū)要求，同軸度要合格。DH63空壓機在2005年11月份因軸振上漲檢查中發(fā)現電機與壓縮機對中不合格，吊開(kāi)電機調整時(shí)看到電機下邊墊鐵使用不規范：用槽鋼來(lái)代替墊鐵且有的已經(jīng)變形；壓漿層也不符合規范，有墊鐵高出壓漿層現象，部分墊鐵和電機底座未結合緊密。以上導致運行中對中發(fā)生變化，軸振波動(dòng)上漲。

　　三、解決辦法

　　1.制造廠(chǎng)家必須保證產(chǎn)品質(zhì)量。對轉子、大齒輪這些核心組件必須確保材質(zhì)可靠。如DH空壓機選用的葉輪材質(zhì)LV302B高強度不銹鋼，這么多年在DH型產(chǎn)品上從未出現過(guò)葉輪裂紋問(wèn)題。

　　2.機組安裝必須嚴格按照要求確保施工質(zhì)量。聯(lián)軸器對中、軸瓦間隙、地腳螺栓緊固、軸承蓋與軸承間隙的過(guò)盈量、轉子與密封的間隙、電機基礎等必須符合相關(guān)技術(shù)要求。

　　3.潤滑油定期化驗、更換。每次換油時(shí)放凈殘油、清理干凈油箱、過(guò)濾器、機殼、冷卻器等。油品選用正規渠道、正規廠(chǎng)家供貨。

　　4.精心操作，避免壓縮機工作點(diǎn)進(jìn)入喘振區造成損壞。每次開(kāi)機前必須實(shí)驗聯(lián)鎖停機、油泵聯(lián)鎖啟停和防喘振閥動(dòng)作的可靠性，調整負荷要注意不能超壓。

　　5.嚴格按照設備操作規程控制各項參數，避免油溫過(guò)低、過(guò)高，波動(dòng)大。油壓符合要求，操作要平穩緩慢，杜絕大起大落。

　　6.盡量減少開(kāi)停機次數。每次大機組啟動(dòng)過(guò)程中都要發(fā)生較大振動(dòng)，對軸瓦損傷大，所以減少停機次數，避免帶負荷突然停機，加強對電氣線(xiàn)路的巡檢維護。

　　7.每年要計劃對機組大修一次。按說(shuō)明書(shū)要求對級間冷卻器、壓縮機組、潤滑系統做徹底維護，轉子進(jìn)行流道清洗、探傷檢查、動(dòng)平衡檢驗，冷卻器抽芯檢查、清理內壁銹蝕進(jìn)行防腐等。

　　8.每次檢修完畢，儀表人員必須調整、緊固好傳感器螺母，間隙電壓符合技術(shù)要求，各連接點(diǎn)牢固可靠，杜絕測量有誤的現象。

　　9.引入安裝空壓機在線(xiàn)監測與故障診斷系統，引入新的測振判斷技術(shù)，各大機組聯(lián)網(wǎng)監控，以便能及時(shí)發(fā)現問(wèn)題及早處理，也可提高設備管理的現代化水平。

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