DH63-24型压缩机轴振动故障原因分析及解决办法

DH63-24型压缩机轴振动故障原因分析及解决办法

张毅峰 王明 严军

兰州石化公司化肥厂 甘肃 兰州 730060

【摘要】 对化肥厂空分车间3#6000空压机2016年至2018年连续三年轴振动偏高的问题进行了原因分析，从源头采取了改进及检修措施，确保了压缩机长周期稳定运行，总结了压缩机的检修经验。

【关键字】压缩机；轴振动；长周期

0 引言

兰州石化公司化肥厂空分车间3#6000空分装置1997年投产，DH63-24型压缩机至今已运行22年，该机组是空分装置长周期稳定运行的基础，2016年空压机检修后，一/二/四级轴振动逐渐上升，最高至71 /54/67μm,2019年5月利用装置大检修机会对该机组进行了检修，通过前期研究分析，制定维修措施，使空压机一/二/四级轴振动稳定在24/40/43μm，运行情况有了明显的好转，延长了运行周期。

1. 故障分析

1. 故障情况

2018年11月26日-12月1日机组进行了大修，主要解决第一级轴振由25μm上升至78μm，第四级轴振一直在63μm，段间冷却器气相导淋排水较大三项问题。通过检修，一级轴振动降至23.8μm，四级XIAS_1013A轴振动探测点振值达到68.3μm（工艺指标63μm），故障没有完全得到解决，2019年5月，重新对该机组进行了检修。

1.3 原因分析

1.3.1 空压机段间冷却器泄漏，气相导淋排水不畅

图1 气相导淋排水流程

经对三台段间冷却器解体清洗检查发现，三段冷却器管束腐蚀泄漏较为严重，且疏水器较长时间没有清理，排水效果不好，且三段压力较高，原流程（如图1）无法判断三台疏水器的投用工作情况及一、二段低压侧的冷却水是否能够及时排出，若排水不畅，冷却水会随气流冲击叶轮，从而破坏转子的动平衡，导致轴振动波动，三段冷却器管束泄漏情况较为严重，已封堵18根泄漏的管束，导致换热效率下降，影响压缩机的工况。

1.3.2 空气过滤器滤芯损坏

空压机空气入口过滤器滤芯长期未更换，滤芯整体积灰严重，杂质较多，个别滤芯存在变形、破损情况，导致过滤器阻力增大、气流短路是造成一级轴振动异常升高的主要原因。

1.3.3循环水过滤器滤芯堵塞、损坏

循环水过滤器杂质较多，清理后发现滤芯存在破损情况，杂质泄漏至段间冷却器，封堵冷却器管束，影响了换热效率。

1.3.4叶轮积灰

通过对叶轮附着物取样分析，主要材质为氧化铁，冷却器泄漏造成水中的腐蚀物质冲刷叶轮，破环转子动平衡，振动加剧。

1. 3. 5. 轴瓦径向间隙偏差

检查轴瓦间隙发现低速轴一、二级轴瓦间隙超出标准值0.05mm ，高速轴四级轴瓦间隙超出标准值0.03mm。

1. 3. 5. 瓦背过盈量不足

检查瓦背过盈值一级至四级均有0.03-0.09mm偏差。

2. 检修及改进措施

2.1排水导淋流程改造

图2改造后气相导淋排水流程

针对气相导淋排水不畅的问题，通过检修首先将原有排水流程改造为一至三及段间冷却器分别各有一路单独的排水流程（如图2），以便分别检查各级冷却器疏水器的排水情况及段间冷却器的泄漏情况，并清理疏通了旁路阀、三台疏水器及附属阀门，确保疏水器的正常投用。

2.2 空气过滤器内部清洗及滤芯更换

高压水冲洗内部灰尘，更换55个过滤器滤芯，确保过滤器的完好投用。

2.3 更换、清理水过滤器滤芯

清理四台循环水过滤器滤芯，更换破损的滤芯。

2.4 清洗叶轮，重新做动平衡

用砂轮机及砂纸修磨叶轮表面，将迎风面修磨光滑，着色探伤检查修磨后的叶片，并对转子做动平衡试验，去重后重新找平衡，修复后各项指标正常。

2.5 轴瓦径向间隙

一级、二级、四级径向轴承瓦块背面加0.05mm的不锈钢皮调整轴瓦径向间隙，保证间隙尺寸均在标准值范围内。

2.6 瓦背过盈量

一、二级瓦背加0.05mm不锈钢皮，三、四级瓦背加0.10mm不锈钢皮调整，保证过盈量均在标准值范围内。

2.7 段间冷却器防腐

3台段间冷却器重新防腐，防止冷却器锈蚀脱落并堵塞换热器通道或对叶轮冲击造成破坏。

2.8 更换润滑油

机组润滑油自2016年以来，已使用3年，根据空压机润滑油铁谱分析报告分析说明泡沫参数超指标，本次检修更换机组润滑油。

3 结论

通过本次检修，一级轴振动23.8μm，23.4μm，二级轴振动39.1μm，38.3μm，三级轴振动32.0μm，30.8.7μm，四级轴振动43.0μm，36.0μm，解决了二级、四级振值偏高现象，轴振动主要与转子动平衡、轴瓦间隙、瓦背过盈量、电机联轴器对中找正、轴瓦光洁度、润滑油油质等因素有关。1、轴振动波动且无规律，轴瓦温无变化，一般是转子动平衡、轴瓦间隙大，油膜不稳定造成；2、轴振动持续上升且轴瓦温度上升，应考虑轴瓦及密封件损坏造成，应立即停车进行检修。

DH63-24型离心式压缩机需要定期的维护，应严格按照厂说明书及厂家规定的时间定期保养、检修，防止设备带病运行：1、定期检修，对转子、轴瓦，密封件等部件进行必要的维护保养，各间隙数据进行校准调试，做到“该修必修，修必修好。”原则；2、严格按照公司“润滑五定表”定期补充更换润滑油，确保润滑油质量合格；3、对段间冷却器内壁进行喷砂、防腐处理，密封垫的定期更换；4、空压机入口过滤器滤芯定期清理、更换；5、循环水过滤器定期疏通清理；6、段间冷却器、油冷却器及气相导淋、疏水器定期清洗、清理、疏通、除锈；7、油泵的轴承、机封、O型圈等辅助设备的定期维护修理更换；8、严格控制检修质量，做好中间过程质量管控；9、利用好S8000在线监测与故障诊断系统，提高设备管理现代化水平；10、加强巡检，精心操作，关注各类设备参数的变化，尽早发现问题，综合分析，防止事态恶化。

参考文献

　　[1]沈庆根.化工机器故障诊断技术.浙江大学出版社出版，1994

　　[2]张碧波.设备状态监测与故障诊断.化学工业出版社，2011

[3]黄志坚.机械设备振动故障监测与诊断.化学工业出版社，2010

[4]毛绍融、周志勇.现代空分设备技术与操作原理