【壓縮機網(wǎng)】引言
2010年2月份，河南豫光金鉛股份有限公司制氧廠(chǎng)建成投產(chǎn)一套KDONAr－10000/3600/320型空分裝置，采用分子篩吸附凈化、增壓透平膨脹機制冷、無(wú)氫制氬、氧氮外壓縮流程，其中原料氣空氣壓縮機（簡(jiǎn)稱(chēng)空壓機）采用杭州某公司生產(chǎn)的離心式壓縮機，由5400kW同步電機驅動(dòng)，經(jīng)增速機增速到7414r/min，其加工氣量54000m3/h，額定壓力0.51MPa。該機組是單軸多級等溫冷卻。自建成以來(lái)運行平穩，但在2024年初運行中出現二級側徑向軸溫有時(shí)突升但又能回落、后期突升幅值越來(lái)越高的異常情況，在5月份的解體大修時(shí)予以解決，今將檢修情況做一總結，供同行參考。
1、機組簡(jiǎn)介
該壓縮機本體采用水平剖分結構，中間冷卻器置于機組底座下方，采用四級壓縮、三級冷卻，低壓級在外側、高壓級在中間，很好地平衡了大部分軸向力并減少了外泄露量。壓縮機吸入來(lái)自空氣過(guò)濾器的大氣，每一級壓縮后經(jīng)相應中間冷卻器冷卻后進(jìn)入下一級，四級壓縮后則直接進(jìn)入預冷系統空冷塔內。壓縮機兩端軸承箱內各有一徑向軸承，均采用穩定的可傾瓦軸承，一級進(jìn)氣側軸承箱座內還同時(shí)設置有均壓止推軸承，各軸承采用油站油泵經(jīng)油冷卻器、油過(guò)濾器后強制供油潤滑。該機組基本上每年進(jìn)行一次停機維保，主要檢查各軸瓦、密封、齒輪，轉子返開(kāi)封專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)清灰、探傷、動(dòng)平衡校驗，然后均能平穩運行到下一個(gè)檢修期。
2、二級側徑向軸溫異常升高現象
2023年春季大修維保后一直平穩運行，然而進(jìn)入到2024年2月份，開(kāi)始出現二級側徑向軸溫TIAS3114異常上漲情況，此時(shí)油溫、油壓均平穩，空壓機負荷穩定。
(油溫指標35～45℃，TIAS3114指標≤100℃、≥110℃報警、≥120℃聯(lián)鎖停機）
1月24日，油溫在41.3℃時(shí)，TIAS3114從83.7℃突升到89.3℃仍是平穩直線(xiàn)；
1月29日，油溫從42.8℃開(kāi)始緩慢下降時(shí)，一級側徑向和止推兩個(gè)軸溫跟著(zhù)下降，然而TIAS3114卻未下降，油溫上漲時(shí)，一級側兩個(gè)軸溫上漲，但TIAS3114基本平穩；
2月15日，油溫平穩在37.4℃時(shí)，TIAS3114從85.1℃上漲到92.3℃然后降到88.6℃；
2月19日，專(zhuān)門(mén)調節油溫37.0℃到39.4℃，TIAS3114從89.2℃下降到83.8℃；
2月28日，緩開(kāi)二級側徑向軸承進(jìn)油支管閥門(mén)，支管油壓從0.115MPa升高到0.135MPa，但TIAS3114卻從89.5℃開(kāi)始升高到92.5℃，并有繼續上升趨勢，于是重新恢復到原來(lái)油壓0.115MPa，軸溫回到88.9℃；
2月份，二級徑向側軸溫最高值96.4℃，進(jìn)入3月份，該軸溫突破100℃，如：
3月14日，油溫43.5℃平穩，TIAS3114從91.9℃上漲到100.1℃，隨后自行下降到88℃；
3月17日，油溫44.4℃平穩，TIAS3114變化從93→105.1→89.3℃；
3月20日，油溫43.7℃平穩，TIAS3114變化從95→107.2→90.5℃；
3月25日，油溫43.5℃，TIAS3114變化從95.3→104.1→90.9℃。
3月份出現二級側徑向軸溫波動(dòng)累計24次，最高值達到107.2℃，當時(shí)突升幅度12℃。
4月份，二級側徑向軸溫每次突升間隔時(shí)間越來(lái)越短，溫度最高值是在4月30日，油溫當時(shí)43℃，3：02最高值107.7℃，22：55最高109.5℃，兩次突升間隔時(shí)間約10個(gè)小時(shí)。
5月份，計劃停機前出現四次突升變化。
5月2日，油溫44℃，TIAS3114變化從95.8→111.1→92.2℃，見(jiàn)下面圖1趨勢（白線(xiàn)是軸溫、紅線(xiàn)是油溫）
5月5日，油溫44.3℃，TIAS3114變化從97.9→112.3→91.4℃；
5月7日，油溫從44.9℃緩降到44℃過(guò)程中，TIAS3114變化從94.3→112.2→89.9℃；
5月8日，油溫從42.4℃緩降到41.9℃過(guò)程中，TIAS3114變化從94.3→106.6→88.8℃。
針對軸溫異常上升，首先取樣化驗潤滑油。潤滑油是2022年3月份更換的，使用兩年，經(jīng)化驗油質(zhì)合格。采取外圍手段無(wú)法改善二級側徑向軸溫異常升高，分析原因可能是軸瓦出現了積碳，回油不通暢導致溫度升高，當積碳聚集到一定量，被油沖刷走，進(jìn)回油通暢，軸溫就下降。由于公司計劃在5月份進(jìn)行煉鉛生產(chǎn)線(xiàn)年度停產(chǎn)檢修，作為供應氧氮氣的空分裝置，就繼續堅持運行。針對該軸溫突升可能達到聯(lián)鎖停機值，4月初制定了應急措施：突破110℃報警值時(shí)立即切除該溫度聯(lián)鎖，嚴密監控其發(fā)展方向，突升又回落后將聯(lián)鎖投入；超過(guò)120℃持續5min或最高值達到130℃就立即停機，避免設備故障擴大。
3、拆解處理和其他維保工作
該空壓機運行到5月9日，該套10000空分裝置計劃停機開(kāi)始年度大修維保工作。對該壓縮機進(jìn)行解體，看到該二級側徑向軸承的上瓦（共三塊）中間一塊（見(jiàn)圖2）和下瓦（共兩塊）都有嚴重積碳現象（見(jiàn)圖3），與之配合的主軸也是積碳嚴重（見(jiàn)圖4）。一級側徑向軸承上瓦干凈、下瓦兩塊均有積碳，與之配合的主軸上有輕微積碳。
于是采取以下處理措施：
3.1將兩個(gè)徑向軸承的全部瓦塊更換為庫存備件新瓦塊，并將其進(jìn)回油楔位置進(jìn)行修刮，擴大進(jìn)回油通道。換下的瓦塊則進(jìn)行修復后庫存起來(lái)作為備用。因軸溫熱電阻用膠固定在瓦塊測量孔內，無(wú)法取出，于是使用一只新的熱電阻。本次在軸承體側面鉆孔，將熱電阻引出線(xiàn)固定牢固，熱電阻置于測量孔內不再用膠固定，下次熱電阻能直接拆下來(lái)，也不會(huì )從測量孔內出來(lái)而影響測量結果。本次空壓機大修也同步進(jìn)行了下述工作：
3.2由于去年維保時(shí)發(fā)現三四級轉子輪盤(pán)明顯磨損變?。ㄗ畋√?.5mm，圖紙原裝是5mm)，本次壓縮機更換上新購轉子，復測各密封間隙，對有碰擦的一級輪盤(pán)密封和二級輪蓋密封予以修復；
3.3更換有嚴重腐蝕現象的三級進(jìn)氣導流器；
3.4增速機檢查各軸瓦、齒嚙合，均正常；
3.5更換壓縮機與增速機之間膜片聯(lián)軸器上有松開(kāi)現象的兩組膜片，新膜片組是改進(jìn)過(guò)的整體成型膜片；
3.6更換空氣過(guò)濾器內的全部空氣濾筒；
3.7三臺中間冷卻器抽芯清理內壁和換熱銅管；
3.8主電機返廠(chǎng)維保；
3.9回裝時(shí)，壓縮機與增速機、增速機與主電機之間的聯(lián)軸器重新進(jìn)行復測調整對中，滿(mǎn)足說(shuō)明書(shū)技術(shù)要求；
3.10更換油箱潤滑油，并清理干凈油箱、細油過(guò)濾器、油冷卻器內的殘油。更換油泵吸入口濾芯、細油過(guò)濾器濾芯，各油泵和排煙風(fēng)機電機潤滑軸承。
6月2日，按計劃開(kāi)啟空壓機組，運行平穩后，油溫43.2℃，吸氣端徑向軸溫82.0℃、止推軸溫53.2℃，二級側徑向軸溫76.5℃，運行兩個(gè)月以來(lái)目前穩定，軸溫異常升高問(wèn)題得到解決。
4、結束語(yǔ)
空壓機組作為空分裝置的最重要大型旋轉設備，需要按設備廠(chǎng)家說(shuō)明書(shū)要求進(jìn)行操作、維護和必要的停機檢修。運行中要關(guān)注各軸溫、軸振動(dòng)、位移、換熱器工作狀況；定期（最好每年一次）更換潤滑油，更換時(shí)清理干凈油箱和機器內殘油，更換油濾芯，防止阻力過(guò)大油走旁路從而無(wú)法過(guò)濾潤滑油，半年化驗一次潤滑油各項指標。因每年維保時(shí)，發(fā)現空壓機轉子上一級葉輪干凈，而二、三、四級葉輪上污垢多且為鐵銹沫，這是由于空氣經(jīng)各級壓縮后經(jīng)中間冷卻器冷卻會(huì )有冷凝水析出，含濕空氣造成冷卻器筒體內壁和壓縮機吸氣管內壁出現腐蝕，因此建議將各級吸氣管更換為不銹鋼管道，中冷器內壁進(jìn)行徹底防腐處理，尤其在夏季加大中間冷卻器的氣側冷凝水排放，防止有積水沖刷葉輪，這樣可以延長(cháng)空壓機運行周期?？諌簷C是高速旋轉的機械，且結構復雜，安裝要求高，是空分裝置的關(guān)鍵設備之一。而正確的安裝將直接關(guān)系到壓縮機組能否長(cháng)期安全穩定運行，因此維修工作最好邀請設備廠(chǎng)家或專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)現場(chǎng)指導或施工，確保機組能平穩、高效、長(cháng)周期運行。
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【壓縮機網(wǎng)】引言
2010年2月份，河南豫光金鉛股份有限公司制氧廠(chǎng)建成投產(chǎn)一套KDONAr－10000/3600/320型空分裝置，采用分子篩吸附凈化、增壓透平膨脹機制冷、無(wú)氫制氬、氧氮外壓縮流程，其中原料氣空氣壓縮機（簡(jiǎn)稱(chēng)空壓機）采用杭州某公司生產(chǎn)的離心式壓縮機，由5400kW同步電機驅動(dòng)，經(jīng)增速機增速到7414r/min，其加工氣量54000m3/h，額定壓力0.51MPa。該機組是單軸多級等溫冷卻。自建成以來(lái)運行平穩，但在2024年初運行中出現二級側徑向軸溫有時(shí)突升但又能回落、后期突升幅值越來(lái)越高的異常情況，在5月份的解體大修時(shí)予以解決，今將檢修情況做一總結，供同行參考。
1、機組簡(jiǎn)介
該壓縮機本體采用水平剖分結構，中間冷卻器置于機組底座下方，采用四級壓縮、三級冷卻，低壓級在外側、高壓級在中間，很好地平衡了大部分軸向力并減少了外泄露量。壓縮機吸入來(lái)自空氣過(guò)濾器的大氣，每一級壓縮后經(jīng)相應中間冷卻器冷卻后進(jìn)入下一級，四級壓縮后則直接進(jìn)入預冷系統空冷塔內。壓縮機兩端軸承箱內各有一徑向軸承，均采用穩定的可傾瓦軸承，一級進(jìn)氣側軸承箱座內還同時(shí)設置有均壓止推軸承，各軸承采用油站油泵經(jīng)油冷卻器、油過(guò)濾器后強制供油潤滑。該機組基本上每年進(jìn)行一次停機維保，主要檢查各軸瓦、密封、齒輪，轉子返開(kāi)封專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)清灰、探傷、動(dòng)平衡校驗，然后均能平穩運行到下一個(gè)檢修期。
2、二級側徑向軸溫異常升高現象
2023年春季大修維保后一直平穩運行，然而進(jìn)入到2024年2月份，開(kāi)始出現二級側徑向軸溫TIAS3114異常上漲情況，此時(shí)油溫、油壓均平穩，空壓機負荷穩定。
(油溫指標35～45℃，TIAS3114指標≤100℃、≥110℃報警、≥120℃聯(lián)鎖停機）
1月24日，油溫在41.3℃時(shí)，TIAS3114從83.7℃突升到89.3℃仍是平穩直線(xiàn)；
1月29日，油溫從42.8℃開(kāi)始緩慢下降時(shí)，一級側徑向和止推兩個(gè)軸溫跟著(zhù)下降，然而TIAS3114卻未下降，油溫上漲時(shí)，一級側兩個(gè)軸溫上漲，但TIAS3114基本平穩；
2月15日，油溫平穩在37.4℃時(shí)，TIAS3114從85.1℃上漲到92.3℃然后降到88.6℃；
2月19日，專(zhuān)門(mén)調節油溫37.0℃到39.4℃，TIAS3114從89.2℃下降到83.8℃；
2月28日，緩開(kāi)二級側徑向軸承進(jìn)油支管閥門(mén)，支管油壓從0.115MPa升高到0.135MPa，但TIAS3114卻從89.5℃開(kāi)始升高到92.5℃，并有繼續上升趨勢，于是重新恢復到原來(lái)油壓0.115MPa，軸溫回到88.9℃；
2月份，二級徑向側軸溫最高值96.4℃，進(jìn)入3月份，該軸溫突破100℃，如：
3月14日，油溫43.5℃平穩，TIAS3114從91.9℃上漲到100.1℃，隨后自行下降到88℃；
3月17日，油溫44.4℃平穩，TIAS3114變化從93→105.1→89.3℃；
3月20日，油溫43.7℃平穩，TIAS3114變化從95→107.2→90.5℃；
3月25日，油溫43.5℃，TIAS3114變化從95.3→104.1→90.9℃。
3月份出現二級側徑向軸溫波動(dòng)累計24次，最高值達到107.2℃，當時(shí)突升幅度12℃。
4月份，二級側徑向軸溫每次突升間隔時(shí)間越來(lái)越短，溫度最高值是在4月30日，油溫當時(shí)43℃，3：02最高值107.7℃，22：55最高109.5℃，兩次突升間隔時(shí)間約10個(gè)小時(shí)。
5月份，計劃停機前出現四次突升變化。
5月2日，油溫44℃，TIAS3114變化從95.8→111.1→92.2℃，見(jiàn)下面圖1趨勢（白線(xiàn)是軸溫、紅線(xiàn)是油溫）
5月5日，油溫44.3℃，TIAS3114變化從97.9→112.3→91.4℃；
5月7日，油溫從44.9℃緩降到44℃過(guò)程中，TIAS3114變化從94.3→112.2→89.9℃；
5月8日，油溫從42.4℃緩降到41.9℃過(guò)程中，TIAS3114變化從94.3→106.6→88.8℃。
針對軸溫異常上升，首先取樣化驗潤滑油。潤滑油是2022年3月份更換的，使用兩年，經(jīng)化驗油質(zhì)合格。采取外圍手段無(wú)法改善二級側徑向軸溫異常升高，分析原因可能是軸瓦出現了積碳，回油不通暢導致溫度升高，當積碳聚集到一定量，被油沖刷走，進(jìn)回油通暢，軸溫就下降。由于公司計劃在5月份進(jìn)行煉鉛生產(chǎn)線(xiàn)年度停產(chǎn)檢修，作為供應氧氮氣的空分裝置，就繼續堅持運行。針對該軸溫突升可能達到聯(lián)鎖停機值，4月初制定了應急措施：突破110℃報警值時(shí)立即切除該溫度聯(lián)鎖，嚴密監控其發(fā)展方向，突升又回落后將聯(lián)鎖投入；超過(guò)120℃持續5min或最高值達到130℃就立即停機，避免設備故障擴大。
3、拆解處理和其他維保工作
該空壓機運行到5月9日，該套10000空分裝置計劃停機開(kāi)始年度大修維保工作。對該壓縮機進(jìn)行解體，看到該二級側徑向軸承的上瓦（共三塊）中間一塊（見(jiàn)圖2）和下瓦（共兩塊）都有嚴重積碳現象（見(jiàn)圖3），與之配合的主軸也是積碳嚴重（見(jiàn)圖4）。一級側徑向軸承上瓦干凈、下瓦兩塊均有積碳，與之配合的主軸上有輕微積碳。
于是采取以下處理措施：
3.1將兩個(gè)徑向軸承的全部瓦塊更換為庫存備件新瓦塊，并將其進(jìn)回油楔位置進(jìn)行修刮，擴大進(jìn)回油通道。換下的瓦塊則進(jìn)行修復后庫存起來(lái)作為備用。因軸溫熱電阻用膠固定在瓦塊測量孔內，無(wú)法取出，于是使用一只新的熱電阻。本次在軸承體側面鉆孔，將熱電阻引出線(xiàn)固定牢固，熱電阻置于測量孔內不再用膠固定，下次熱電阻能直接拆下來(lái)，也不會(huì )從測量孔內出來(lái)而影響測量結果。本次空壓機大修也同步進(jìn)行了下述工作：
3.2由于去年維保時(shí)發(fā)現三四級轉子輪盤(pán)明顯磨損變?。ㄗ畋√?.5mm，圖紙原裝是5mm)，本次壓縮機更換上新購轉子，復測各密封間隙，對有碰擦的一級輪盤(pán)密封和二級輪蓋密封予以修復；
3.3更換有嚴重腐蝕現象的三級進(jìn)氣導流器；
3.4增速機檢查各軸瓦、齒嚙合，均正常；
3.5更換壓縮機與增速機之間膜片聯(lián)軸器上有松開(kāi)現象的兩組膜片，新膜片組是改進(jìn)過(guò)的整體成型膜片；
3.6更換空氣過(guò)濾器內的全部空氣濾筒；
3.7三臺中間冷卻器抽芯清理內壁和換熱銅管；
3.8主電機返廠(chǎng)維保；
3.9回裝時(shí)，壓縮機與增速機、增速機與主電機之間的聯(lián)軸器重新進(jìn)行復測調整對中，滿(mǎn)足說(shuō)明書(shū)技術(shù)要求；
3.10更換油箱潤滑油，并清理干凈油箱、細油過(guò)濾器、油冷卻器內的殘油。更換油泵吸入口濾芯、細油過(guò)濾器濾芯，各油泵和排煙風(fēng)機電機潤滑軸承。
6月2日，按計劃開(kāi)啟空壓機組，運行平穩后，油溫43.2℃，吸氣端徑向軸溫82.0℃、止推軸溫53.2℃，二級側徑向軸溫76.5℃，運行兩個(gè)月以來(lái)目前穩定，軸溫異常升高問(wèn)題得到解決。
4、結束語(yǔ)
空壓機組作為空分裝置的最重要大型旋轉設備，需要按設備廠(chǎng)家說(shuō)明書(shū)要求進(jìn)行操作、維護和必要的停機檢修。運行中要關(guān)注各軸溫、軸振動(dòng)、位移、換熱器工作狀況；定期（最好每年一次）更換潤滑油，更換時(shí)清理干凈油箱和機器內殘油，更換油濾芯，防止阻力過(guò)大油走旁路從而無(wú)法過(guò)濾潤滑油，半年化驗一次潤滑油各項指標。因每年維保時(shí)，發(fā)現空壓機轉子上一級葉輪干凈，而二、三、四級葉輪上污垢多且為鐵銹沫，這是由于空氣經(jīng)各級壓縮后經(jīng)中間冷卻器冷卻會(huì )有冷凝水析出，含濕空氣造成冷卻器筒體內壁和壓縮機吸氣管內壁出現腐蝕，因此建議將各級吸氣管更換為不銹鋼管道，中冷器內壁進(jìn)行徹底防腐處理，尤其在夏季加大中間冷卻器的氣側冷凝水排放，防止有積水沖刷葉輪，這樣可以延長(cháng)空壓機運行周期?？諌簷C是高速旋轉的機械，且結構復雜，安裝要求高，是空分裝置的關(guān)鍵設備之一。而正確的安裝將直接關(guān)系到壓縮機組能否長(cháng)期安全穩定運行，因此維修工作最好邀請設備廠(chǎng)家或專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)現場(chǎng)指導或施工，確保機組能平穩、高效、長(cháng)周期運行。
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