【壓縮機(jī)網(wǎng)】引言

　　2010年2月份，河南豫光金鉛股份有限公司制氧廠建成投產(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(jī)制冷、無(wú)氫制氬、氧氮外壓縮流程，其中原料氣空氣壓縮機(jī)（簡(jiǎn)稱空壓機(jī)）采用杭州某公司生產(chǎn)的離心式壓縮機(jī)，由5400kW同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)，經(jīng)增速機(jī)增速到7414r/min，其加工氣量54000m3/h，額定壓力0.51MPa。該機(jī)組是單軸多級(jí)等溫冷卻。自建成以來(lái)運(yùn)行平穩(wěn)，但在2024年初運(yùn)行中出現(xiàn)二級(jí)側(cè)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(jié)，供同行參考。

　　1、機(jī)組簡(jiǎn)介

　　該壓縮機(jī)本體采用水平剖分結(jié)構(gòu)，中間冷卻器置于機(jī)組底座下方，采用四級(jí)壓縮、三級(jí)冷卻，低壓級(jí)在外側(cè)、高壓級(jí)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(jī)吸入來(lái)自空氣過(guò)濾器的大氣，每一級(jí)壓縮后經(jīng)相應(yīng)中間冷卻器冷卻后進(jìn)入下一級(jí)，四級(jí)壓縮后則直接進(jìn)入預(yù)冷系統(tǒng)空冷塔內(nèi)。壓縮機(jī)兩端軸承箱內(nèi)各有一徑向軸承，均采用穩(wěn)定的可傾瓦軸承，一級(jí)進(jìn)氣側(cè)軸承箱座內(nèi)還同時(shí)設(shè)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(qiáng)制供油潤(rùn)滑。該機(jī)組基本上每年進(jìn)行一次停機(jī)維保，主要檢查各軸瓦、密封、齒輪，轉(zhuǎn)子返開封專業(yè)廠清灰、探傷、動(dòng)平衡校驗(yàn)，然后均能平穩(wěn)運(yùn)行到下一個(gè)檢修期。

　　2、二級(jí)側(cè)徑向軸溫異常升高現(xiàn)象

　　2023年春季大修維保后一直平穩(wěn)運(yùn)行，然而進(jìn)入到2024年2月份，開始出現(xiàn)二級(jí)側(cè)徑向軸溫TIAS3114異常上漲情況，此時(shí)油溫、油壓均平穩(wěn)，空壓機(jī)負(fù)荷穩(wěn)定。

　　(油溫指標(biāo)35～45℃，TIAS3114指標(biāo)≤100℃、≥110℃報(bào)警、≥120℃聯(lián)鎖停機(jī)）

　　1月24日，油溫在41.3℃時(shí)，TIAS3114從83.7℃突升到89.3℃仍是平穩(wěn)直線；

　　1月29日，油溫從42.8℃開始緩慢下降時(shí)，一級(jí)側(cè)徑向和止推兩個(gè)軸溫跟著下降，然而TIAS3114卻未下降，油溫上漲時(shí)，一級(jí)側(cè)兩個(gè)軸溫上漲，但TIAS3114基本平穩(wěn)；

　　2月15日，油溫平穩(wěn)在37.4℃時(shí)，TIAS3114從85.1℃上漲到92.3℃然后降到88.6℃；

　　2月19日，專門調(diào)節(jié)油溫37.0℃到39.4℃，TIAS3114從89.2℃下降到83.8℃；

　　2月28日，緩開二級(jí)側(cè)徑向軸承進(jìn)油支管閥門，支管油壓從0.115MPa升高到0.135MPa，但TIAS3114卻從89.5℃開始升高到92.5℃，并有繼續(xù)上升趨勢(shì)，于是重新恢復(fù)到原來(lái)油壓0.115MPa，軸溫回到88.9℃；

　　2月份，二級(jí)徑向側(cè)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(wěn)，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(wěn)，TIAS3114變化從93→105.1→89.3℃；

　　3月20日，油溫43.7℃平穩(wěn)，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(xiàn)二級(jí)側(cè)徑向軸溫波動(dòng)累計(jì)24次，最高值達(dá)到107.2℃，當(dāng)時(shí)突升幅度12℃。

　　4月份，二級(jí)側(cè)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(dāng)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(jì)劃停機(jī)前出現(xiàn)四次突升變化。

　　5月2日，油溫44℃，TIAS3114變化從95.8→111.1→92.2℃，見下面圖1趨勢(shì)（白線是軸溫、紅線是油溫）

　　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(duì)軸溫異常上升，首先取樣化驗(yàn)潤(rùn)滑油。潤(rùn)滑油是2022年3月份更換的，使用兩年，經(jīng)化驗(yàn)油質(zhì)合格。采取外圍手段無(wú)法改善二級(jí)側(cè)徑向軸溫異常升高，分析原因可能是軸瓦出現(xiàn)了積碳，回油不通暢導(dǎo)致溫度升高，當(dāng)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(jì)劃在5月份進(jìn)行煉鉛生產(chǎn)線年度停產(chǎn)檢修，作為供應(yīng)氧氮?dú)獾?a href="http://www.bxrope.com" target="_blank" class="keylink">空分裝置，就繼續(xù)堅(jiān)持運(yùn)行。針對(duì)該軸溫突升可能達(dá)到聯(lián)鎖停機(jī)值，4月初制定了應(yīng)急措施：突破110℃報(bào)警值時(shí)立即切除該溫度聯(lián)鎖，嚴(yán)密監(jiān)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(xù)5min或最高值達(dá)到130℃就立即停機(jī)，避免設(shè)備故障擴(kuò)大。

　　3、拆解處理和其他維保工作

　　該空壓機(jī)運(yùn)行到5月9日，該套10000空分裝置計(jì)劃停機(jī)開始年度大修維保工作。對(duì)該壓縮機(jī)進(jìn)行解體，看到該二級(jí)側(cè)徑向軸承的上瓦（共三塊）中間一塊（見圖2）和下瓦（共兩塊）都有嚴(yán)重積碳現(xiàn)象（見圖3），與之配合的主軸也是積碳嚴(yán)重（見圖4）。一級(jí)側(cè)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(kù)存?zhèn)浼峦邏K，并將其進(jìn)回油楔位置進(jìn)行修刮，擴(kuò)大進(jìn)回油通道。換下的瓦塊則進(jìn)行修復(fù)后庫(kù)存起來(lái)作為備用。因軸溫?zé)犭娮栌媚z固定在瓦塊測(cè)量孔內(nèi)，無(wú)法取出，于是使用一只新的熱電阻。本次在軸承體側(cè)面鉆孔，將熱電阻引出線固定牢固，熱電阻置于測(cè)量孔內(nèi)不再用膠固定，下次熱電阻能直接拆下來(lái)，也不會(huì)從測(cè)量孔內(nèi)出來(lái)而影響測(cè)量結(jié)果。本次空壓機(jī)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(xiàn)三四級(jí)轉(zhuǎn)子輪盤明顯磨損變薄（最薄處2.5mm，圖紙?jiān)b是5mm)，本次壓縮機(jī)更換上新購(gòu)轉(zhuǎn)子，復(fù)測(cè)各密封間隙，對(duì)有碰擦的一級(jí)輪盤密封和二級(jí)輪蓋密封予以修復(fù)；

　　3.3更換有嚴(yán)重腐蝕現(xiàn)象的三級(jí)進(jìn)氣導(dǎo)流器；

　　3.4增速機(jī)檢查各軸瓦、齒嚙合，均正常；

　　3.5更換壓縮機(jī)與增速機(jī)之間膜片聯(lián)軸器上有松開現(xiàn)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(nèi)的全部空氣濾筒；

　　3.7三臺(tái)中間冷卻器抽芯清理內(nèi)壁和換熱銅管；

　　3.8主電機(jī)返廠維保；

　　3.9回裝時(shí)，壓縮機(jī)與增速機(jī)、增速機(jī)與主電機(jī)之間的聯(lián)軸器重新進(jìn)行復(fù)測(cè)調(diào)整對(duì)中，滿足說(shuō)明書技術(shù)要求；

　　3.10更換油箱潤(rùn)滑油，并清理干凈油箱、細(xì)油過(guò)濾器、油冷卻器內(nèi)的殘油。更換油泵吸入口濾芯、細(xì)油過(guò)濾器濾芯，各油泵和排煙風(fēng)機(jī)電機(jī)潤(rùn)滑軸承。

　　6月2日，按計(jì)劃開啟空壓機(jī)組，運(yùn)行平穩(wěn)后，油溫43.2℃，吸氣端徑向軸溫82.0℃、止推軸溫53.2℃，二級(jí)側(cè)徑向軸溫76.5℃，運(yùn)行兩個(gè)月以來(lái)目前穩(wěn)定，軸溫異常升高問題得到解決。

　　4、結(jié)束語(yǔ)

　　空壓機(jī)組作為空分裝置的最重要大型旋轉(zhuǎn)設(shè)備，需要按設(shè)備廠家說(shuō)明書要求進(jìn)行操作、維護(hù)和必要的停機(jī)檢修。運(yùn)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(rùn)滑油，更換時(shí)清理干凈油箱和機(jī)器內(nèi)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(rùn)滑油，半年化驗(yàn)一次潤(rùn)滑油各項(xiàng)指標(biāo)。因每年維保時(shí)，發(fā)現(xiàn)空壓機(jī)轉(zhuǎn)子上一級(jí)葉輪干凈，而二、三、四級(jí)葉輪上污垢多且為鐵銹沫，這是由于空氣經(jīng)各級(jí)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(nèi)壁和壓縮機(jī)吸氣管內(nèi)壁出現(xiàn)腐蝕，因此建議將各級(jí)吸氣管更換為不銹鋼管道，中冷器內(nèi)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(cè)冷凝水排放，防止有積水沖刷葉輪，這樣可以延長(zhǎng)空壓機(jī)運(yùn)行周期。空壓機(jī)是高速旋轉(zhuǎn)的機(jī)械，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝要求高，是空分裝置的關(guān)鍵設(shè)備之一。而正確的安裝將直接關(guān)系到壓縮機(jī)組能否長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行，因此維修工作最好邀請(qǐng)?jiān)O(shè)備廠家或?qū)I(yè)廠現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)或施工，確保機(jī)組能平穩(wěn)、高效、長(zhǎng)周期運(yùn)行。