氮气压缩机轴瓦振动上涨原因分析及处理

氮气压缩机轴瓦振动上涨原因分析及处理

韩辰凯

山东京博众诚清洁能源有限公司 256500

摘要：从炼油塔下塔顶部排出的氮气,在主热交换器和主热交换器用低压热加热后输送到超冷装置,并进入离心式氮气压缩机(称为氮气压缩机),增加到3.7MPa(主要作为原料和催化剂保护,备用气体等)。氮气压缩机由蒸汽轮机(结核)、低压汽缸、高压汽缸、变速箱组成,蒸汽轮机为冷凝式(来自杭州涡轮公司)。氮气压缩机涡轮机 - 压缩机集成控制系统(简称ITCC)与美国公司TRICONEX的TRICONTS3000控制器,用于控制和保护设备。本文主要分析氮气压缩机轴瓦振动上涨原因分析及处理。

关键词：氮气压缩机；轴瓦振动；放空；气流扰动

引言

润滑系统在整个压缩机系统中扮演着重要的角色，该系统由曲柄连杆润滑系统的附加部分、气缸的润滑和机油的冷却、机油的过滤、机油的加热等组成，其主要目的是延长压缩机零件的使用寿命，以确保作为润滑系统的主要动力源，轴泵主要用于根据齿轮选择空间的体积变化传递液体， 主动轮从泵体延伸到主轴，并旋转以在工作时在主轴和设备接触部分提供一定量的油，摩擦产生的热量是防止在零件燃烧时损坏设备的必要条件，因此轴泵的平稳运行是保证整个供油系统稳定的必要条件。

1、压缩机主要特性

12-2hhe-ve装置模型是一种双列对称分形压缩机，具有活塞强度大、圆柱直径小、活塞直径相对大、结构中等、密封要求严格的回压器协议由驱动、点击、连接等组成。通过连接、截面和活塞以及压缩气体来控制将活塞向前和向后推的轴的旋转。

2、调速系统液压控制原理

电气转换器将电气信号4 ~ 20转换为0.15 ~ 0.45 MPa之间的二次压力，单向气体后的液压油进入不良气体，并在稳定条件下由错误的气体阀控制，滑动阀末端的第二个油力与弹簧力平衡，使滑动阀位于中央，滑动阀的管路在气缸活塞不移动的情况下精确封闭进气道和出气道， 为了适应阀门开启时的状态变化(例如降低或提高速度)，二次压力c会升高或降低，滑动阀的力平衡会向上或向下移动滑动阀，因此当打开活塞的油供给p时，活塞或上腔室会连接到后腔t，因此活塞会向下或向上移动，从而增大或减小涡轮中的蒸发阀的开启角度， 当活塞向下或向上移动时，单位转速会增加或减少错误的气体弹簧负载。 当作用在阀门上的机油压力与弹簧达到新的平衡时，滑动阀门将返回中心，在新的情况下机组保持稳定。

3、工艺流程及工况波动

调取压缩机运行数据发现每次停车过程中，压缩机轴位移及推力瓦温跟随一段入口压力、防踹振阀开度上涨，停车过程中，轴位移从0.04mm瞬间上涨至0.32mm，主推力瓦温瞬间上涨，涨幅较大，15min后转速降低，轴位移及主轴瓦温降低，压缩机入口高压力持续近60min才降低，说明机组泄压较为缓慢，导致机组转子受力较大，可能会对压缩机组轴瓦造成一定损伤。经过排查压缩机出口无放空管线，只在压缩机缸体下方有一根DN15mm的放空管，压缩机放空不及时，转子受气流扰动失稳，导致轴瓦损伤，因此压缩机停车过程中介质放空不及时是导致压缩机轴瓦慢性损伤的主要原因。综合以上各方面因素的分析，可以推论：①引起液化天然气氮气压缩机轴瓦振动高的主要原因为轴瓦、轴径磨损，轴瓦间隙超差；②引起液化天然气氮气压缩机轴瓦振动随机组每次开车上涨的主要原因为压缩机停机过程中介质气放空不及时，转子受较大的轴向力，导致压缩机轴瓦、轴径、推力盘、推力轴承出现慢性损伤，每一次损伤造成压缩机下一次运行过程中振动上涨一次，直至轴承损伤严重后振动达到跳车值，设备无法运行。

4、应对措施

1)每次停止时，请确保氮气压力是透明的，以稳定阀门，确保接头上的间隙扩大，以此类推，在启动前，必须对蒸发器调节阀进行静态测试，检查来自ITCC的电气输出信号，检查阀门的正确开启情况，并记录故障发生的即时分析、处理和调整(例如，主输出信号与现场阀门位置不匹配，阀门运动不良等)。(2)每次启动氮气压缩机时，都需要记录汽轮机加速过程中的参数。如果与之前启动时的数据相比有较大变化，要加强分析，及时查找原因，把事故消灭在萌芽状态，避免损坏设备，确保系统安全稳定运行。(3)改进了油系统的维护，定期清洗或修理机油滤清器，并在将远程压力仪表添加到热敏转换器的输出路线后提高了油的纯度，其在ITCC控制系统中的趋势是很容易发现二次压力是否有波动，这有助于确定电动液压转换器是否正常工作，这也有助于清理转换器的电气部分。(4)看来是二次燃料管路上的一个简单单向阀， 其安装不当对设备有如此大的影响，提醒我们必须仔细检查、仔细验证并保留所有细节，以确保设备正常工作。

5、状态监测诊断

根据机组状态监测系统的记录，汽轮机振动值的变化是由于工作频率幅值增大、频率翻倍等部件基本不变、时域波形控制明显不刮擦、各个轴承温度变化趋势无异常以及振动值的变化可以在这些楼梯上运行。初步分析表明，汽轮机转子存在不均匀问题，存在着转子不平衡的各种具体原因，这些原因常见于原不平衡，原不平衡是由于转子制造缺陷、装配缺陷和上次修理后的材料不均匀造成的，因此可以排除转子不均匀造成的退化不平衡、叶片介质磨损不均匀等因素，表现为振动值随运行时间的延长而增大。蒸发问题发生在前几年，蒸汽质量有所改善，根据最近的循环检查，转子上的部件脱落或叶片像异物一样发生异常不平衡的可能性不大，这是由于塞导致机组振动值突然升高并稳定在一定水平上，这更可能是离心式旋转机组不可避免的特性，但当偏心导致质量不均匀时， 转子会被周期性离心力旋转，这使得设备产生更大的振动，特别是根据振动谱图、时域波形图和转子不平衡引起的相位来分析振动是否产生，可以看出由于物质不平衡而产生的离心力总是应用于转子，转子每周都有响应，这意味着转子不平衡是与转子基本频率相对应的振动频率， 此外，振动频率与旋转频率相同，基本频率的大小明显占主导地位，这是确定振动是否是由不平衡引起的最重要的基础，而轴非线性振动的结果，理论上说，由于不平衡引起的振动不应导致振动超出基本频率，不平衡振动的幅值对转速敏感，速度下降，振幅会大大降低不平等引起的振动，而波动图上的相对正弦值是时区， 由于多个转速的振幅较小，且对转子不均匀振动的相位波影响较小，因此旋转路径主要为椭圆，两个互垂振动检测探头之间的差值为90度。

结束语

轴向泵通常是齿轮或螺杆，具有相对简单的结构、稳定的压力和自锁功能，通常在发生故障时具有较低的振动故障率；您应了解机械结构和部件存储区域的间隙标准；简要分析故障原因并对可能发生故障的位置进行详细的修复；所有故障的结果都是通过主动分析获得的经验，以确保在未来发生故障时能够快速、准确和无情地修复设备。

参考文献：

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