105-J 氨壓縮機(jī)組振動(dòng)原因分析及對策

馮德音 (長江大學(xué)研究生院,湖北 荊州 434023)中石油塔里木油田分公司塔西南公司化肥廠,新疆 澤普 844804

105-J 氨壓縮機(jī)組振動(dòng)原因分析及對策

馮德音 (長江大學(xué)研究生院,湖北 荊州 434023)中石油塔里木油田分公司塔西南公司化肥廠,新疆 澤普 844804

105-J氨壓縮機(jī)組是合成氨裝置冷凍系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備。介紹了氨壓縮機(jī)組的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行狀況,分析了氨壓縮機(jī)組振動(dòng)原因并制定了相關(guān)解決方案。振動(dòng)主要是由于轉(zhuǎn)子軸系不平衡引起的,結(jié)合工廠生產(chǎn)實(shí)際,制定解決方案如下:鑒于裝置正常運(yùn)行期間不能長時(shí)間停車,因而只對轉(zhuǎn)子軸系進(jìn)行檢查,并對機(jī)組進(jìn)行現(xiàn)場平衡以減小振動(dòng),以便維持裝置的正常運(yùn)行;在全廠停工檢修期間,對機(jī)組安排大修,全面徹底檢查機(jī)組各部分裝配是否達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)施解決方案后,很好地控制了氨壓縮機(jī)組振動(dòng)現(xiàn)象,為化肥廠的正常生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。

合成氨裝置;氨壓縮機(jī)組;振動(dòng)

塔西南化肥廠合成氨裝置冷凍系統(tǒng)的105-J氨壓縮機(jī)組為合成氣氨壓縮機(jī)組段間供冷,也可為裝置生產(chǎn)冷氨供冷[1]。該氨壓縮機(jī)組分為2缸4段共12級壓縮,從第2～4段有3次補(bǔ)加氣氨,隨各段壓力升高,增加氨介質(zhì)流量。該裝置是合成氨裝置冷凍系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備,其運(yùn)行狀況的好壞對生產(chǎn)會(huì)造成直接影響。下面,筆者結(jié)合工作實(shí)際,對105-J氨壓縮機(jī)組振動(dòng)原因及解決對策進(jìn)行了分析探討。

1 105-J氨壓縮機(jī)組運(yùn)行狀況

合成氨裝置冷凍系統(tǒng)的105-J氨壓縮機(jī)組主要由定子(機(jī)殼、隔板、密封、平衡盤密封)、轉(zhuǎn)子(軸、葉輪、隔套、平衡盤、軸套、半聯(lián)軸器等)及支撐軸承、軸端密封等組成。氨壓縮機(jī)組低壓缸和高壓缸間、低壓缸與原動(dòng)機(jī)間由膜片聯(lián)軸器聯(lián)接,高、低壓缸和汽輪機(jī)安裝在同一鋼底座上,整個(gè)機(jī)組采用潤滑油聯(lián)合油站供油,其軸端采用機(jī)械密封。

2001年,塔西南化肥廠105-J氨壓縮機(jī)組在現(xiàn)場安裝試車后投入使用,截至2004年8月,機(jī)組運(yùn)行一直比較平穩(wěn)。2004年9月化肥廠檢修期間,將氨壓縮機(jī)組低壓缸轉(zhuǎn)子更換為備用轉(zhuǎn)子。檢修后試車發(fā)現(xiàn),隨著氨壓縮機(jī)組轉(zhuǎn)速升高,氨壓縮機(jī)組振動(dòng)值迅速增加,尤其是氨壓縮機(jī)組高壓缸徑向軸承端(XE0507、XE0508)的振幅變化較大(見圖1),表明機(jī)組振動(dòng)現(xiàn)象十分明顯,這嚴(yán)重威脅到生產(chǎn)裝置的安全運(yùn)行。

2 105-J氨壓縮機(jī)組振動(dòng)原因分析及其解決方案

為解決105-J氨壓縮機(jī)組振動(dòng)問題,對其振動(dòng)原因進(jìn)行了分析。105-J氨壓縮機(jī)組高壓缸徑向端XE0507、XE0508波形頻譜圖分別如圖2和圖3所示。從圖2和圖3可以看出,105-J氨壓縮機(jī)組高壓缸徑向軸承端兩方向振動(dòng)在1倍頻處的分量較大,這是由于轉(zhuǎn)子軸系不平衡引起的。同時(shí),在2倍頻處也存在小部分分量,這是由于對中(指機(jī)組中心校正)情況不好,從而對機(jī)組振動(dòng)產(chǎn)生影響[2]。

根據(jù)105-J氨壓縮機(jī)組振動(dòng)原因分析,結(jié)合工廠生產(chǎn)實(shí)際,制定解決方案如下:鑒于裝置正常運(yùn)行期間不能長時(shí)間停車,因而只對轉(zhuǎn)子軸系進(jìn)行檢查,并對機(jī)組進(jìn)行現(xiàn)場平衡以減小振動(dòng),以便維持裝置的正常運(yùn)行;在全廠停工檢修期間,對機(jī)組安排大修,全面徹底檢查機(jī)組各部分裝配是否達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

圖1 105-J氨壓縮機(jī)組高壓缸徑向軸承端(XE0507、XE0508)振動(dòng)趨勢圖

圖2 105-J氨壓縮機(jī)組高壓缸徑向軸承端XE0507波形頻譜圖

圖3 105-J氨壓縮機(jī)組高壓缸徑向軸承端XE0508波形頻譜圖

3 方案實(shí)施效果

2004年10月對機(jī)組軸承進(jìn)行檢查,并將軸承間隙調(diào)至標(biāo)準(zhǔn)較小值,試車運(yùn)轉(zhuǎn)效果不明顯,機(jī)組振動(dòng)仍然很大。2005年1月～8月,對機(jī)組進(jìn)行了共計(jì)4次現(xiàn)場動(dòng)平衡調(diào)整,機(jī)組現(xiàn)場平衡配重配加位置限制很大,從調(diào)整結(jié)果來看,機(jī)組振動(dòng)現(xiàn)象得到一定緩解,但長期運(yùn)行對機(jī)組仍有損害。

2005年8月底對機(jī)組進(jìn)行大修,除了按大修工作內(nèi)容對機(jī)組各部分進(jìn)行檢查調(diào)整外,還將氨壓縮機(jī)組高壓缸轉(zhuǎn)子更換為備用轉(zhuǎn)子,這樣不但各單根轉(zhuǎn)子由高速動(dòng)平衡試驗(yàn)保證其剩余不平衡量達(dá)到要求,而且整個(gè)氨壓縮機(jī)組各轉(zhuǎn)子部件匹配組成的轉(zhuǎn)子軸系的動(dòng)平衡也達(dá)到較好水平。此外,對附加在機(jī)組中心的工藝管路載荷進(jìn)行了調(diào)整,從而解決了機(jī)組對中情況不好的問題。檢修后高壓缸徑向軸承端XE0507、XE0508波形頻譜圖分別如圖4和圖5所示。由圖4和圖5可知,105-J高壓缸徑向端兩方向振動(dòng)在1倍頻處振動(dòng)分量只有很小部分,其他頻段振幅分量也十分微小,這表明轉(zhuǎn)子軸系不平衡和機(jī)組對中情況不好的問題得到了解決。檢修后105-J氨壓縮機(jī)組高壓缸徑向軸承端(XE0507、XE0508)振動(dòng)趨勢圖如圖6所示。由圖6可知,機(jī)組高壓缸徑向軸承端的振幅變化很小,表明機(jī)組振動(dòng)現(xiàn)象已得到完全控制。

圖4 檢修后105-J氨壓縮機(jī)組高壓缸徑向軸承端XE0507頻譜圖

圖5 檢修后105-J氨壓縮機(jī)組高壓缸徑向軸承端XE0508頻譜圖

圖6 檢修后105-J氨壓縮機(jī)組高壓缸徑向端XE0507、XE0508振動(dòng)趨勢圖

[1]楊建剛.旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)分析與工程應(yīng)用[M].北京:中國電力出版社,2007.

[2]易良榘.振動(dòng)診斷現(xiàn)場實(shí)用技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003.

[編輯]李啟棟

TB652

A

1673-1409(2014)25-0061-03

2014-04-05

馮德音(1966-)男,工程師,碩士生,現(xiàn)主要從事化工設(shè)備管理方面的研究工作。