空气增压机轴振动值高和波动大的分析及处理

收稿日期 : 2008208215 作者简介 : 赵良勤 , 男 , 1953 年生 , 制氧机械工程师 , 现在五矿营口中板有限责任公司动力厂设备技术室工作。 空气增压机轴振动值高和波动大的分析及处理 赵良勤 , 孙长虹 (五矿营口中板有限责任公司动力厂 , 辽宁省营口市老边区 　115000) 　　摘要 : 介绍 2X2MSGE + 3ARC/ 30 型空气增压机轴振动值高和波动大的现象 , 结合故障的处 理过程详细分析故障原因 , 阐述了相应的处理措施和效果。 关键词 : 大型空分设备 ; 空气增压机 ; 轴振动 中图分类号 : TH452 　　　文献标识码 : B Analysis and treatment of the overvalue and fluctuation of air compressor shaft’s vibration Zhao Liang2qin , Sun Chang2hong ( Power Plant , M i nmetals Yi ngkou Medi um Plate Co. , L t d . , L aobian Dist rict , Yi ngkou 115000 , L iaoni ng , P. R . Chi na) Abstract : The phenomena of overvalue and fluctuation of shaft’s vibration fluctuation in 2X2MSGE + 3ARC/ 30 type air compressor are introduced. The cause is analyzed in details , combined with the fault t reating process. The treating measures and their effects are also presented. Keywords : Large scale air separation unit ; Air compressor ; Shaft vibration 　　五矿营口中板有限责任公司动力厂建有两套 15000m3/ h 空分设备 (1 # 、2 # 空分设备) , 其配套 的进口 2X2MSGE + 3ARC/ 30 型空气增压机采用 4 级压缩、两组齿轮箱的离心压缩机 , 主要 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 参数 为 : 入口流量 28000m3/ h、入口压力 0157MPa、排 气压力 613MPa。 1 　振动值高 111 　故障现象 2006 年 7 月 1 日 , 安排 1 # 空分设备空气增压 机检修 , 主要是解体清洗油冷却器水侧污垢 , 提高 其冷却效率 ; 同时更换了一至四级转子的测振探头 (空气增压机从 2003 年 10 月运行以来 , 第一次更 换测振探头) 。检修后 , 在试车加载过程中发现一、 四级转子轴振动值突然升高 , 当压力升高到 413MPa 时 , 振动值超标 , 空气增压机联锁跳车。 初步分析认为 , 在更换测振探头之后出现了一、四级轴振动值升高的现象 , 有可能是探头质量或安装质量存在问题。于是拆卸检查一、四级测振探头端部保护层是否碰伤 , 而且重新安装探头。安装时要格外小心 , 因为无法目测距离 , 当探头碰触到轴壁后再退回 , 然后测量间隙电压 , 再根据间隙电压调整距离 , 并经检查确认无误。机械部分检查了蜗壳出入口连接螺栓 , 没有发现松动迹象。又进行第二次试车 , 当空气增压机加载到210MPa 时 , 一级转子轴振动值为 19μm , 四级转子轴振动值为 17μm。使用手持式测振仪检测的振动值为 : 一级转子 18μm , 四级转子 15μm。当空气增压机加载到 413MPa 以上时 , 一、四级转子轴振动值迅速升高 , 空气增压机跳车。一级转子轴振动值由 19μm 上升到 43μm , 四级转子轴振动值由17μm 上升到 35μm , 空气增压机转子轴振动联锁 ·46· 值见 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 1。 表 1 　空气增压机转子轴振动联锁值 单位 : μm 名　称 报警值 停车值 低限 高限 低限 高限 一级转子 — 34 — 43 二级转子 — 31 — 39 三、四级转子 — 28 — 35 112 　故障检查及原因分析 空气增压机两次试车失败 , 因此必须确定一、 四级转子轴振动值升高的原因。首先根据仪表仔细 测量了一、四级测振探头的间隙电压 , 确定没有问 题 ; 又检查了一、四级转子出入口各部连接件 , 也 没有问题。于是马上联系生产厂家专业维修人员到 现场进行检测确认。专业人员用数据采集振动分析 仪进行在线检测分析 , 结果也反映出一、四级转子 轴振动值超标。由于采用 3 种检测方式 (测振探 头、手持式测振仪和数据采集振动分析仪) 的检测 结果一致 , 因此确定转子轴振动值高的原因在于转 子本身。 解体检查空气增压机两组齿轮箱 , 在拆卸入口 导叶时发现 , 导叶与蜗壳之间连接处有 1 块变形的 不锈钢残片 (规格 : 10mm ×6mm ×1mm) 将一级 叶轮入口叶片部位打伤 , 转子的负荷端轴承间隙值 为 0127mm。当拆卸四级转子时又发现叶轮也有刮 伤现象 , 固定四级扩压器盘的 12 颗 M5 螺丝断掉 了 5 颗 , 扩压器盘的 9 张不锈钢调整垫片 (规格 : 0105mm) 掉了三分之一 , 四级转子双侧轴承表面 有油膜炭化的现象。 11211 　一级转子振动原因 管道里的不锈钢残片将叶轮打伤 , 转子的动平 衡遭到破坏 , 负荷端轴承磨损间隙增大。 11212 　四级转子振动原因 叶轮被异物刮伤 , 扩压器盘固定螺丝断掉 , 扩 压器盘调整垫片被吹碎 , 并掉落了三分之一 , 破坏 了转子的动平衡。 11213 　扩压器盘固定螺丝断裂原因 由于固定扩压器盘的螺丝松动 , 扩压器盘与蜗 壳之间形成了间隙 , 高压气流进入扩压器盘调整垫 片后从气封处泄漏出去 , 在空气增压机长期运行过 程中被高压气流吹碎的垫片挤压在一起 , 形成了一 种向外的膨胀力 , 将螺丝逐颗挤断。 113 　排除措施 (1) 将一、四级转子拆卸下来 , 送到生产厂家 修复损伤的叶轮 , 转子重新调校动平衡。 (2) 更换扩压器调整垫片 , 改用 0145mm 的不 锈钢板重新制作调整垫片 , 以增加垫片的强度。并 将断掉的扩压器盘固定螺丝全部取出 , 将原来的 M5 丝孔改为 M6 丝孔 , 以增加螺丝强度。 (3) 更换一级转子负荷端轴承及四级转子双侧 轴承 , 更换一、三级油封 (在运行中有漏油现象) , 重新调整一、四级转子测振探头的间隙电压。 (4) 解体三、四级冷却器 , 拆卸扩压器盘 , 检 查并清除被吹碎的垫片等异物。紧固齿轮箱底脚螺 丝 , 检查机组定心值。 处理完毕后 , 空气增压机进行了第一次负荷试 车。当加载到 610MPa 时 , 一级转子轴振动值保持 在 11～13μm , 基本没有变化 ; 四级转子轴振动值 保持在 20～23μm , 并随着压力的升高略有上升。 根据上述情况得出两种解决 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。 第一种方案 : 转子已经做过动平衡处理 , 如果 将出口压力设定在 610MPa 以下空气增压机可以运 行 , 等待转子备件到位后再进行更换。但是 , 备件 到货的周期最少得半年以上 , 在这期间没有把握确 保四级转子轴振动值不再升高。 第二种方案 : 四级转子轴振动值高 , 就是因为 动平衡精确度不够。要想彻底排除故障 , 还得重新 解体齿轮箱、拆卸四级转子 , 并送到生产厂家重新 校正动平衡 , 需要增加两天的检修工期。 为了确保空气增压机在直到空分设备大检修前 的运行期间不出现问题 , 最后决定采纳第二种方 案 , 拆卸四级转子重新做动平衡。重新安装后 , 第 二次负荷试车时四级转子轴振动值下降到 15～ 18μm。笔者认为 , 虽然四级转子轴振动值较高一 些 , 但比较稳定 , 空气增压机运行安全。 为了不影响生产 , 决定让空气增压机正常启动 运行。在运行期间加强对空气增压机进行点检 , 并 严密关注一、四级转子轴振动值发展趋势 , 确保设 备正常运行。 2 　振动值飘移波动 2007 年 11 月 12 日 , 转子备件全部到位后 , 1 # 空分设备大检修。在这期间 , 空气增压机共运 行了一年半时间 , 其间运行正常 , 一、四级转子轴 ·56· 振动值基本不变。 211 　故障现象 这次大修中 , 更换了空气增压机一、四级转 子、负荷端轴承、气封、四级扩压器盘调整垫片及 测振探头。检修后 , 空气增压机进行负荷试车 , 一 级转子轴振动值由原来的 13μm 下降到 10μm , 而 四级转子轴振动值为 24～32μm , 接近跳车值 , 并 且轴振动值上下飘移 , 波动范围很大。 212 　故障原因分析 在大修中彻底更换了存在缺陷的零部件 , 因而 在检修质量上不会出现问题。必须从其他方面寻找 故障原因 , 重点应该确认四级转子测振探头部分是 否有问题 , 因为只有四级转子测振探头安装的位置 是在蜗壳和齿轮箱之间 , 暴露在外部 , 也是最容易 出现问题的薄弱环节。 通过多次对探头进行拆卸和调整 , 发现由于四 级探头部位悬臂过长、强度不够 , 探头安装的位置 恰好被更换的气封泄漏的部分气流吹扫到 , 使得探 头测量的数据上下飘移 , 形成假数据。故障原因属 于设计、安装时的缺陷和不足。 213 　改进措施及效果 将原来设计安装的探头底座拆除掉 , 重新进行 设计、制作。在安装探头时 , 缩短固定探头悬臂的 长度来增加其强度。探头安装调整后 , 空气增压机 进行负荷试车 , 四级转子轴振动值由原来的 18μm 下降到 10μm , 问题彻底解决。检修前后空气增压 机一、四级转子轴振动值的变化见表 2。 表 2 　检修前后空气增压机一、四级转子轴振动值变化表 单位 : μm 项　目 一级转子 四级转子 检修前 16～18 12～14 更换探头后试车 19～43 17～35 检修后第一次试车 11～13 20～23 检修后第二次试车 11～13 15～18 大修后第一次试车 10～11 24～32 大修后第二次试车 10～11 9～10 　　目前 , 空气增压机已连续稳定运行了 8 个多 月 , 为公司生产提供了有力的保障。 3 　结束语 通过这两次对空气增压机转子轴振动值高的故 障处理 , 认识到对空分设备故障的分析要充分开拓 思路 , 从多方面对问题进行细致、深入的分析 , 这 样才能早日发现故障原因并找到合理的措施 , 使空 分设备早日恢复正常运行。　 ※ ※ ※ 唐山组建两大地方钢铁集团 　　2008 年 12 月 19 日 , 由唐山市 39 家地方钢铁、矿山和 物流企业整合重组而成的唐山渤海钢铁集团、唐山长城钢 铁集团正式挂牌成立。两大钢铁集团组建完成后 , 产能总 规模可达到 2800 万 t , 占全市地方钢铁产能的 5117 %。 据了解 , 唐山渤海钢铁集团由国丰钢铁等 12 家地方钢 铁企业组成 , 产能 1500 万 t ; 唐山长城钢铁集团由迁安九 江线材等 27 家钢铁企业、矿山和物流企业组成 , 产能 1300 万 t。新组建的两大钢铁集团将集矿山资源、现代物 流、财务管理、能源支撑、技术研发平台和钢铁生产企业 为一体 , 逐步实现发展规划、产品销售、原料采购、技改 方案、资源配置、统计报表等方面的统一管理。 根据规划 , 唐山市将提前淘汰 200～300m3高炉及配套 设施 , 重点扶持两大钢铁集团机构调整和优化升级。到 2012 年 , 该市地方钢铁企业将全部整合。 本刊 ·66·