空壓裝置出現(xiàn)震動(dòng)的狀況分解

　　1概述天鐵集團(tuán)空分廠現(xiàn)有制氧(Oxygen)設(shè)備4套，總的生產(chǎn)能力可以達(dá)到年產(chǎn)3.1億m 3／a氧氣。3號(hào)空分采用的是開封空分廠的設(shè)備，生產(chǎn)能力為1.5萬m 3／h氧氣，其工藝采用的是內(nèi)壓縮流程設(shè)計(jì)。DA－70型空壓機(jī)是3號(hào)空分的關(guān)鍵性設(shè)備之一。它的正常運(yùn)轉(zhuǎn)是整套設(shè)備正常生產(chǎn)的基礎(chǔ)保障，其作用舉足輕重。自1997年投產(chǎn)以來，已連續(xù)運(yùn)行近9年。
　　2空壓機(jī)異常振動(dòng)的發(fā)現(xiàn)DA－70型空壓機(jī)是開封空分廠生產(chǎn)(Produce)的離心式壓縮機(jī)，采用汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)，帶有兩級(jí)中間冷卻器。該設(shè)備(shèbèi)采用的是抗振性能較好的可傾瓦塊軸承，分別在兩端軸承設(shè)有振動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)4處（垂直、水平(Level)各兩處）。
　　2005年9月運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)DA－70型空壓機(jī)一級(jí)軸承振動(dòng)有上漲的趨勢(shì)，在考慮到生產(chǎn)的情況下，繼續(xù)堅(jiān)持運(yùn)行，振動(dòng)仍然保持上升趨勢(shì)，一周后已達(dá)到75μm，嚴(yán)重(serious)超過設(shè)備(shèbèi)的正常運(yùn)行技術(shù)參數(shù)，于是廠里決定停車進(jìn)行檢修(Overhaul)。
　　3初步分析原因通過分析認(rèn)為引起軸承振動(dòng)超標(biāo)的主要原因有以下幾個(gè)方面：3.1汽輪機(jī)、聯(lián)軸器、設(shè)備轉(zhuǎn)子本身動(dòng)平衡偏離，造成設(shè)備在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生較大的離心力，從而對(duì)軸承產(chǎn)生較大的沖擊，振動(dòng)值升高。
　　3.2中間冷卻器(cooler)滲漏，造成水垢隨氣流進(jìn)入壓縮機(jī)(compressor)，在壓縮過程中附著在轉(zhuǎn)子葉輪上或級(jí)間管道壁上，造成氣流流通不暢，軸承振動(dòng)偏離正常值。
　　3.3空氣過濾(filter)器過濾效果(xiàoguǒ)差，空氣中的雜質(zhì)進(jìn)入壓縮機(jī)，對(duì)高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子及葉輪產(chǎn)生很大的沖擊，使軸承(bearing)的受力不均勻，產(chǎn)生振動(dòng)偏差。
　　3.4軸承出現(xiàn)了嚴(yán)重的磨損（零部件失效的一種基本類型）現(xiàn)象，造成軸承振動(dòng)值偏離正常范圍(fàn wéi)。昆山空壓機(jī)是一種用以壓縮氣體的設(shè)備。空氣壓縮機(jī)與水泵構(gòu)造類似。大多數(shù)空氣壓縮機(jī)是往復(fù)活塞式，旋轉(zhuǎn)葉片或旋轉(zhuǎn)螺桿。離心式壓縮機(jī)是非常大的應(yīng)用程序。
　　3.5軸承瓦塊與轉(zhuǎn)子之間的間隙出現(xiàn)偏差，造成軸承振動(dòng)偏離正常范圍。
　　3.6汽輪機(jī)、聯(lián)軸器（Coupling）、空壓機(jī)轉(zhuǎn)子出現(xiàn)不對(duì)中的現(xiàn)象，造成設(shè)備在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生振動(dòng)(vibration)偏離正常值的現(xiàn)象。昆山空壓機(jī)是回轉(zhuǎn)容積式壓縮機(jī)，在其中水或其它液體當(dāng)作活塞來壓縮氣體，然后將氣體排出。
　　4初步檢查結(jié)果針對(duì)以上分析的原因，對(duì)設(shè)備逐項(xiàng)進(jìn)行了檢查，檢查結(jié)果如下所述。昆山空壓機(jī)維修在啟動(dòng)前，首先啟動(dòng)油泵控制系統(tǒng)，油泵控制系統(tǒng)啟動(dòng)后保證空壓機(jī)各潤滑部件潤滑良好，同時(shí)油泵控制系統(tǒng)可通過內(nèi)置的溫控閥來調(diào)節(jié)內(nèi)部油壓和油溫，以滿足系統(tǒng)需要。
　　4.1為確定轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡性能，分別將空壓機(jī)轉(zhuǎn)子和聯(lián)軸器（Coupling）送至開封空分廠進(jìn)行動(dòng)平衡校正（詞義:校對(duì)改正)實(shí)驗(yàn)。通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)（data)可以得出結(jié)論：一級(jí)軸承振動(dòng)升高主要原因不是設(shè)備轉(zhuǎn)子和聯(lián)軸器動(dòng)平衡出現(xiàn)問題而引起的。
　　4.2從表面看設(shè)備內(nèi)部較為清潔，葉輪及轉(zhuǎn)子上沒有污垢存在，排除（Remove)了設(shè)備進(jìn)水的可能性(Possibility)。
　　4.3各級(jí)氣封以及葉輪沒有發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重磨損情況，只有平衡盤氣封有輕微磨損，可以排除空氣過濾(filter)器過濾效果差的原因。
　　4.4一級(jí)軸承(bearing)支撐瓦塊沒有明顯磨損，經(jīng)壓鉛測(cè)量頂間隙為1.58μm，間隙偏小，過盈為0.35μm，此過盈量偏小。
　　4.5經(jīng)過對(duì)中巡查，測(cè)試數(shù)據(jù)（data)所示。昆山空壓機(jī)維修在啟動(dòng)前，首先啟動(dòng)油泵控制系統(tǒng)，油泵控制系統(tǒng)啟動(dòng)后保證空壓機(jī)各潤滑部件潤滑良好，同時(shí)油泵控制系統(tǒng)可通過內(nèi)置的溫控閥來調(diào)節(jié)內(nèi)部油壓和油溫，以滿足系統(tǒng)需要。可以得到結(jié)論，軸承(bearing)振動(dòng)過大不是由于此原因造成的。
　　4.6考慮（consider)到汽輪機(jī)(Turbine)可能出現(xiàn)問題(Emerson)，從而引起空壓機(jī)的振動(dòng)不正常，在正常試車前對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行了單機(jī)試車，達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)其振動(dòng)值都小于20μm，沒有超過設(shè)計(jì)要求。可以排除（Remove)汽輪機(jī)的原因。
　　5初次整改措施根據(jù)檢查的結(jié)果對(duì)存在問題的部分進(jìn)行了整改，更換了平衡盤氣封，調(diào)整了軸承(bearing)間隙，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。重新對(duì)空壓機(jī)轉(zhuǎn)子、聯(lián)軸器及汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子對(duì)中進(jìn)行了校正，符合設(shè)備安裝要求。
　　6第一次試車情況在完成所有的整改措施后，進(jìn)行了試車，并使用便攜式測(cè)振儀對(duì)一級(jí)軸承進(jìn)行了測(cè)試。在試車過程(guò chéng)中發(fā)現(xiàn)剛開始沖轉(zhuǎn)速(Rotating speed)時(shí)，一級(jí)振動(dòng)就達(dá)到35μm，在沖轉(zhuǎn)過程中持續(xù)升高，沖過臨界轉(zhuǎn)速達(dá)到8000r／min后，一級(jí)軸承振動(dòng)迅速升高，接近90μm，轉(zhuǎn)速接進(jìn)1 0000r／min時(shí)出現(xiàn)異常(abnormal)聲響，被迫停車。
　　7試車失敗分析原因考慮到初次分析引起設(shè)備振動(dòng)的原因，針對(duì)此次試車失敗的結(jié)果，結(jié)合測(cè)振儀測(cè)得的數(shù)據(jù)（data)結(jié)果分析見。
　　便攜式測(cè)振儀現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)（上圖是徑向方向、下圖是軸向方向）由測(cè)振儀現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)分析(Data Analysis)，由于2、3、4倍轉(zhuǎn)速頻率(frequency)的出現(xiàn)，且徑向振動(dòng)幅值大（二倍轉(zhuǎn)速頻率），軸向振動(dòng)幅值較小（二倍轉(zhuǎn)速頻率）。因此，考慮軸承及軸承座或設(shè)備基礎(chǔ)存在松動(dòng)。
　　8針對(duì)以上分析重新采取措施根據(jù)以上分析重新對(duì)設(shè)備軸承包括軸承座進(jìn)行全面的檢查，發(fā)現(xiàn)一級(jí)軸承座根部與設(shè)備基座之間有松動(dòng)現(xiàn)象。后經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)一步分析檢查，發(fā)現(xiàn)設(shè)備基礎(chǔ)下墊鐵出現(xiàn)了松動(dòng)現(xiàn)象。因此，各方面分析集中指向軸承座和設(shè)備基礎(chǔ)松動(dòng)的原因，與測(cè)振儀反映出的情況相吻合。根據(jù)分析情況采取了以下措施。
　　8.1對(duì)軸承座與基座間的定位連接重新進(jìn)行了鉸孔配做，確保了軸承座不存在松動(dòng)現(xiàn)象。同時(shí)，更換了軸承，重新調(diào)整了間隙，符合設(shè)備安裝技術(shù)參數(shù)(parameter)要求。
　　8.2考慮到生產(chǎn)的需要，決定對(duì)設(shè)備基礎(chǔ)采取小范圍的整改，將墊鐵重新進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)行焊合固定，并在設(shè)備基座的下方增加(increase)了一個(gè)支撐點(diǎn)。然后重新進(jìn)行灌漿。
　　9再次試車振動(dòng)(vibration)監(jiān)測(cè)記錄所有整改措施實(shí)施完畢，確定具備了所有的試車條件后進(jìn)行試車。昆山空壓機(jī)維修工作時(shí)，空氣經(jīng)過自潔式空氣過濾器被吸入，通過PLC自動(dòng)清洗過濾器，空氣在經(jīng)過進(jìn)口導(dǎo)葉自動(dòng)調(diào)節(jié)后進(jìn)入一級(jí)壓縮，經(jīng)一級(jí)壓縮后的氣體溫度較高，然后進(jìn)入中間冷卻器進(jìn)行冷卻(水走管內(nèi)，氣走管外，中冷器的水流量要求為110m/h)之后進(jìn)入二級(jí)壓縮系統(tǒng)DA－70型空壓機(jī)一瓦振動(dòng)與轉(zhuǎn)速(Rotating speed)情況記錄。
　　在轉(zhuǎn)速(Rotating speed)很低時(shí)一瓦的振動(dòng)與以往同轉(zhuǎn)速相比并不小，但隨著轉(zhuǎn)速的增加(increase)，振動(dòng)值沒有明顯增加，在通過臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，振動(dòng)沒有大的波動(dòng)，升到10000r／min時(shí)振動(dòng)值基本穩(wěn)定在30μm左右，達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)也沒有明顯的升高。設(shè)備帶上負(fù)荷后，振動(dòng)值略有小幅度的下降，宣告試車成功。
　　10結(jié)論DA70型空壓機(jī)是高速旋轉(zhuǎn)設(shè)備，引起軸承振動(dòng)(vibration)的因素較多，經(jīng)過我們準(zhǔn)確的診斷與科學(xué)(science)的分析，采取一系列的措施，順利完成了設(shè)備的搶修任務(wù)，運(yùn)轉(zhuǎn)到現(xiàn)在軸承振動(dòng)控制在允許范圍(fàn wéi)內(nèi)，沒有出現(xiàn)過較大的波動(dòng)。這次的事故對(duì)我們是一個(gè)很好的警示，在設(shè)備巡查、維修過程中利用科學(xué)的手段、先進(jìn)的工具、正確的方法(method)會(huì)達(dá)到事半功倍的效果。