【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、無氫制氬、氧氮外壓縮流程，其中原料氣空氣壓縮機(jī)（簡稱空壓機(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，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)組是單軸多級等溫冷卻。自建成以來運行平穩(wěn)，但在2024年初運行中出現(xiàn)二級側(cè)徑向軸溫有時突升但又能回落、后期突升幅值越來越高的異常情況，在5月份的解體大修時予以解決，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，采用四級壓縮、三級冷卻，低壓級在外側(cè)、高壓級在中間，很好地平衡了大部分軸向力并減少了外泄露量。壓縮機(jī)吸入來自空氣過濾器的大氣，每一級壓縮后經(jīng)相應(yīng)中間冷卻器冷卻后進(jìn)入下一級，四級壓縮后則直接進(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，一級進(jìn)氣側(cè)軸承箱座內(nèi)還同時設(shè)置有均壓止推軸承，各軸承采用油站油泵經(jīng)油冷卻器、油過濾器后強制供油潤滑。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、動平衡校驗，然后均能平穩(wěn)運行到下一個檢修期。
2、二級側(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)運行，然而進(jìn)入到2024年2月份，開始出現(xiàn)二級側(cè)徑向軸溫TIAS3114異常上漲情況，此時油溫、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℃報警、≥120℃聯(lián)鎖停機(jī)）
1月24日，油溫在41.3℃時，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，一級側(cè)徑向和止推兩個軸溫跟著下降，然而TIAS3114卻未下降，油溫上漲時，一級側(cè)兩個軸溫上漲，但TIAS3114基本平穩(wěn)；
2月15日，油溫平穩(wěn)在37.4℃時，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，于是重新恢復(fù)到原來油壓0.115MPa，軸溫回到88.9℃；
2月份，二級徑向側(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)二級側(cè)徑向軸溫波動累計24次，最高值達(dá)到107.2℃，當(dāng)時突升幅度12℃。
4月份，二級側(cè)徑向軸溫每次突升間隔時間越來越短，溫度最高值是在4月30日，油溫當(dāng)時43℃，3：02最高值107.7℃，22：55最高109.5℃，兩次突升間隔時間約10個小時。
5月份，計劃停機(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（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℃過程中，TIAS3114變化從94.3→106.6→88.8℃。
針對軸溫異常上升，首先取樣化驗潤滑油。潤滑油是2022年3月份更換的，使用兩年，經(jīng)化驗油質(zhì)合格。采取外圍手段無法改善二級側(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)氧氮氣的空分裝置，就繼續(xù)堅持運行。針對該軸溫突升可能達(dá)到聯(lián)鎖停機(jī)值，4月初制定了應(yīng)急措施：突破110℃報警值時立即切除該溫度聯(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)運行到5月9日，該套10000空分裝置計劃停機(jī)開始年度大修維保工作。對該壓縮機(jī)進(jìn)行解體，看到該二級側(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將兩個徑向軸承的全部瓦塊更換為庫存?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)后庫存起來作為備用。因軸溫?zé)犭娮栌媚z固定在瓦塊測量孔內(nèi)，無法取出，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，熱電阻置于測量孔內(nèi)不再用膠固定，下次熱電阻能直接拆下來，也不會從測量孔內(nèi)出來而影響測量結(jié)果。本次空壓機(jī)大修也同步進(jìn)行了下述工作：
3.2由于去年維保時發(fā)現(xiàn)三四級轉(zhuǎn)子輪盤明顯磨損變薄（最薄處2.5mm，圖紙原裝是5mm)，本次壓縮機(jī)更換上新購轉(zhuǎn)子，復(fù)測各密封間隙，對有碰擦的一級輪盤密封和二級輪蓋密封予以修復(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)過的整體成型膜片；
3.6更換空氣過濾器內(nèi)的全部空氣濾筒；
3.7三臺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，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)測調(diào)整對中，滿足說明書技術(shù)要求；
3.10更換油箱潤滑油，并清理干凈油箱、細(xì)油過濾器、油冷卻器內(nèi)的殘油。更換油泵吸入口濾芯、細(xì)油過濾器濾芯，各油泵和排煙風(fēng)機(jī)電機(jī)潤滑軸承。
6月2日，按計劃開啟空壓機(jī)組，運行平穩(wěn)后，油溫43.2℃，吸氣端徑向軸溫82.0℃、止推軸溫53.2℃，二級側(cè)徑向軸溫76.5℃，運行兩個月以來目前穩(wěn)定，軸溫異常升高問題得到解決。
4、結(jié)束語
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)備廠家說明書要求進(jìn)行操作、維護(hù)和必要的停機(jī)檢修。運行中要關(guān)注各軸溫、軸振動、位移、換熱器工作狀況；定期（最好每年一次）更換潤滑油，更換時清理干凈油箱和機(jī)器內(nèi)殘油，更換油濾芯，防止阻力過大油走旁路從而無法過濾潤滑油，半年化驗一次潤滑油各項指標(biāo)。因每年維保時，發(fā)現(xiàn)空壓機(jī)轉(zhuǎn)子上一級葉輪干凈，而二、三、四級葉輪上污垢多且為鐵銹沫，這是由于空氣經(jīng)各級壓縮后經(jīng)中間冷卻器冷卻會有冷凝水析出，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，這樣可以延長空壓機(jī)運行周期?？諌簷C(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)組能否長期安全穩(wěn)定運行，因此維修工作最好邀請設(shè)備廠家或?qū)I(yè)廠現(xiàn)場指導(dǎo)或施工，確保機(jī)組能平穩(wěn)、高效、長周期運行。
【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、無氫制氬、氧氮外壓縮流程，其中原料氣空氣壓縮機(jī)（簡稱空壓機(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，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)組是單軸多級等溫冷卻。自建成以來運行平穩(wěn)，但在2024年初運行中出現(xiàn)二級側(cè)徑向軸溫有時突升但又能回落、后期突升幅值越來越高的異常情況，在5月份的解體大修時予以解決，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，采用四級壓縮、三級冷卻，低壓級在外側(cè)、高壓級在中間，很好地平衡了大部分軸向力并減少了外泄露量。壓縮機(jī)吸入來自空氣過濾器的大氣，每一級壓縮后經(jīng)相應(yīng)中間冷卻器冷卻后進(jìn)入下一級，四級壓縮后則直接進(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，一級進(jìn)氣側(cè)軸承箱座內(nèi)還同時設(shè)置有均壓止推軸承，各軸承采用油站油泵經(jīng)油冷卻器、油過濾器后強制供油潤滑。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、動平衡校驗，然后均能平穩(wěn)運行到下一個檢修期。
2、二級側(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)運行，然而進(jìn)入到2024年2月份，開始出現(xiàn)二級側(cè)徑向軸溫TIAS3114異常上漲情況，此時油溫、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℃報警、≥120℃聯(lián)鎖停機(jī)）
1月24日，油溫在41.3℃時，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，一級側(cè)徑向和止推兩個軸溫跟著下降，然而TIAS3114卻未下降，油溫上漲時，一級側(cè)兩個軸溫上漲，但TIAS3114基本平穩(wěn)；
2月15日，油溫平穩(wěn)在37.4℃時，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，于是重新恢復(fù)到原來油壓0.115MPa，軸溫回到88.9℃；
2月份，二級徑向側(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)二級側(cè)徑向軸溫波動累計24次，最高值達(dá)到107.2℃，當(dāng)時突升幅度12℃。
4月份，二級側(cè)徑向軸溫每次突升間隔時間越來越短，溫度最高值是在4月30日，油溫當(dāng)時43℃，3：02最高值107.7℃，22：55最高109.5℃，兩次突升間隔時間約10個小時。
5月份，計劃停機(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（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℃過程中，TIAS3114變化從94.3→106.6→88.8℃。
針對軸溫異常上升，首先取樣化驗潤滑油。潤滑油是2022年3月份更換的，使用兩年，經(jīng)化驗油質(zhì)合格。采取外圍手段無法改善二級側(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)氧氮氣的空分裝置，就繼續(xù)堅持運行。針對該軸溫突升可能達(dá)到聯(lián)鎖停機(jī)值，4月初制定了應(yīng)急措施：突破110℃報警值時立即切除該溫度聯(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)運行到5月9日，該套10000空分裝置計劃停機(jī)開始年度大修維保工作。對該壓縮機(jī)進(jìn)行解體，看到該二級側(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將兩個徑向軸承的全部瓦塊更換為庫存?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)后庫存起來作為備用。因軸溫?zé)犭娮栌媚z固定在瓦塊測量孔內(nèi)，無法取出，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，熱電阻置于測量孔內(nèi)不再用膠固定，下次熱電阻能直接拆下來，也不會從測量孔內(nèi)出來而影響測量結(jié)果。本次空壓機(jī)大修也同步進(jìn)行了下述工作：
3.2由于去年維保時發(fā)現(xiàn)三四級轉(zhuǎn)子輪盤明顯磨損變薄（最薄處2.5mm，圖紙原裝是5mm)，本次壓縮機(jī)更換上新購轉(zhuǎn)子，復(fù)測各密封間隙，對有碰擦的一級輪盤密封和二級輪蓋密封予以修復(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)過的整體成型膜片；
3.6更換空氣過濾器內(nèi)的全部空氣濾筒；
3.7三臺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，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)測調(diào)整對中，滿足說明書技術(shù)要求；
3.10更換油箱潤滑油，并清理干凈油箱、細(xì)油過濾器、油冷卻器內(nèi)的殘油。更換油泵吸入口濾芯、細(xì)油過濾器濾芯，各油泵和排煙風(fēng)機(jī)電機(jī)潤滑軸承。
6月2日，按計劃開啟空壓機(jī)組，運行平穩(wěn)后，油溫43.2℃，吸氣端徑向軸溫82.0℃、止推軸溫53.2℃，二級側(cè)徑向軸溫76.5℃，運行兩個月以來目前穩(wěn)定，軸溫異常升高問題得到解決。
4、結(jié)束語
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)備廠家說明書要求進(jìn)行操作、維護(hù)和必要的停機(jī)檢修。運行中要關(guān)注各軸溫、軸振動、位移、換熱器工作狀況；定期（最好每年一次）更換潤滑油，更換時清理干凈油箱和機(jī)器內(nèi)殘油，更換油濾芯，防止阻力過大油走旁路從而無法過濾潤滑油，半年化驗一次潤滑油各項指標(biāo)。因每年維保時，發(fā)現(xiàn)空壓機(jī)轉(zhuǎn)子上一級葉輪干凈，而二、三、四級葉輪上污垢多且為鐵銹沫，這是由于空氣經(jīng)各級壓縮后經(jīng)中間冷卻器冷卻會有冷凝水析出，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，這樣可以延長空壓機(jī)運行周期?？諌簷C(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)組能否長期安全穩(wěn)定運行，因此維修工作最好邀請設(shè)備廠家或?qū)I(yè)廠現(xiàn)場指導(dǎo)或施工，確保機(jī)組能平穩(wěn)、高效、長周期運行。
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