沈鼓DH63空壓機(jī)軸振問題的解決

吳 波

(河南豫光金鉛股份有限公司 制氧廠， 河南 濟(jì)源 454650)

沈鼓DH63空壓機(jī)軸振問題的解決

吳 波

(河南豫光金鉛股份有限公司 制氧廠， 河南 濟(jì)源 454650)

介紹了沈鼓DH63空壓機(jī)的結(jié)構(gòu)和歷次大修情況，對上半年出現(xiàn)的一二級軸振異常上升的現(xiàn)象進(jìn)行總結(jié)分析，通過對自潔式過濾器內(nèi)部進(jìn)行徹底防腐解決了問題，并提出幾點建議。

空壓機(jī)； 軸振； 上升

河南豫光金鉛股份有限公司制氧廠2005年2月建成一套KDONAr- 6000/2000/180型空分裝置，其原料氣空壓機(jī)選用沈陽鼓風(fēng)機(jī)廠DH63- 32離心壓縮機(jī)。該機(jī)采用整體齒輪型結(jié)構(gòu)，四級壓縮、三級冷卻。一二級葉輪在一根齒輪軸上，稱為L軸轉(zhuǎn)子，三四級葉輪在一根齒輪軸上，稱為H軸轉(zhuǎn)子。由上海電機(jī)廠T3200- 4/1500同步電機(jī)驅(qū)動，通過齒輪聯(lián)軸器帶動大齒輪，兩轉(zhuǎn)子分別與大齒輪嚙合，靠大齒輪增速。L軸轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速9 512 r/min，H軸轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速11 470 r/min。每套轉(zhuǎn)子上有兩只可傾瓦軸承，采用齒輪油泵強(qiáng)制供油潤滑。

可傾瓦軸承有五個瓦塊，周向均布，運(yùn)轉(zhuǎn)中，每塊瓦塊隨著軸頸旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的流體動力調(diào)整自己的位置，從而使每個瓦塊具有最佳油楔，由于瓦塊之間的間隙大，油膜不連續(xù)，與油膜旋轉(zhuǎn)有關(guān)的不穩(wěn)定性也就難以形成。

每級葉輪軸上均裝有兩個測振點，在轉(zhuǎn)子軸正上方呈90°分布，采用派利斯TM0180渦電流傳感器，經(jīng)TM0181延長電纜接至TM0182前置放大器后輸出非標(biāo)準(zhǔn)電壓信號，再經(jīng)儀控柜上框架式監(jiān)視器PT2010處理輸出標(biāo)準(zhǔn)模擬量信號在DCS上顯示，參與報警、聯(lián)鎖。

L軸軸振指標(biāo)值28.5 μm，報警值57.2 μm，聯(lián)鎖值71.5 μm。

H軸軸振指標(biāo)值26 μm，報警值51.96 μm，聯(lián)鎖值64.75 μm。

圖1 機(jī)組結(jié)構(gòu)簡圖及測點分布圖

在2014年11月底大修之后，出現(xiàn)每次運(yùn)行兩個月左右的時間，一二級軸振就開始上升，在陰雨潮濕天氣時上升更快，需擇機(jī)停下處理，甚至一次雨天因上漲太快、振動值較大而被迫停機(jī)進(jìn)行處理，嚴(yán)重影響了系統(tǒng)的穩(wěn)定生產(chǎn)。今對其予以總結(jié)分析。

1 以往檢修情況介紹

(1) 在2005年2月投產(chǎn)開始連續(xù)運(yùn)行到2008年7月三年半時間，當(dāng)時三四級軸振分別突破70、80 μm(解除聯(lián)鎖運(yùn)行)，一二級軸振正常，在7月9日～12日停機(jī)大修時拆解，葉輪積灰嚴(yán)重，將兩轉(zhuǎn)子進(jìn)行葉輪清洗、探傷檢查、動平衡校驗，邀請專業(yè)人員進(jìn)行組裝，開機(jī)后軸振平穩(wěn)正常、加工氣量增加。

(2)2008年8月12日因處理三四級蝸殼出口漏氣，停機(jī)更換其管套環(huán)，但開機(jī)后一二級軸振呈逐步上升趨勢，停機(jī)前后軸振見表2。

于是在8月15日擇機(jī)停下，因剛大修過葉輪不可能臟，于是只檢查一二級軸承，二級瓦塊有巴氏合金脫落掉塊現(xiàn)象，更換新瓦塊，開機(jī)后軸振明顯改善。

(3)2008年10月，整個空分系統(tǒng)停機(jī)大修，因出現(xiàn)一二級軸振時有波動，趁此拆機(jī)將L軸轉(zhuǎn)子再做動平衡，檢查軸承正常。

本文探討了基于HPLC-DAD稻谷中葉黃素的提取方法，通過單因素試驗確定了各個因素的最佳條件。應(yīng)用響應(yīng)曲面法對四氫呋喃用量、KOH甲醇溶液質(zhì)量濃度和提取溫度三個因素進(jìn)行優(yōu)化，建立具有良好擬合度的回歸模型，得到最佳的提取方法為四氫呋喃用量15.5mL、KOH甲醇溶液質(zhì)量濃度0.1g/mL、提取溫度51℃，稻谷中葉黃素提取量為（1.63±0.03）μg/g。該方法縮短了反應(yīng)時間，避免了游離葉黃素的分解和異構(gòu)化，具有較好的重復(fù)性。

(4)進(jìn)入2009年9月，一級軸振一直上漲，突破報警值，當(dāng)月底擇機(jī)停下，L軸轉(zhuǎn)子再做動平衡，見表4。

(5)2010年5月4日，因四級軸振偏高，利用新建一萬空分投產(chǎn)機(jī)會，停下該套空分系統(tǒng)，將兩套轉(zhuǎn)子清洗做動平衡，見表5。

檢修后運(yùn)行一個月，整套空分停下作為長期備用。

(6) 在2012年6月到2013年6月停機(jī)備用。其中2012年11月，在自潔式過濾器外部安裝無紡棉進(jìn)行初濾，可延長空氣濾筒的壽命。2013年6月11日因調(diào)整運(yùn)行方式，需開啟該6 000空分裝置，開機(jī)后三四級軸振偏高，7月進(jìn)行拆解，將兩套轉(zhuǎn)子葉輪清洗和做動平衡。

(7) 2014年11月28日，空壓機(jī)軸振值稍高，但整體趨勢平穩(wěn)，距春節(jié)兩個多月時間，鑒于后系統(tǒng)用氣單位大修，該套空分停下，將空壓機(jī)拆解，兩套轉(zhuǎn)子清洗做動平衡。發(fā)現(xiàn)一級葉輪進(jìn)口積灰嚴(yán)重，且有橡膠O型圈斷條，系進(jìn)口導(dǎo)葉處O型圈安裝時擠斷粘附在葉輪上積灰中，見表7。

表1 2005年首次大修前后軸振、氣量數(shù)據(jù)表 單位：μm

表2 2008年8月12日停機(jī)前后軸振數(shù)據(jù)表 單位：μm

表3 2008年8月15日檢修前后軸振數(shù)據(jù)表 單位：μm

表4 2009年9月檢修前后軸振數(shù)據(jù)表 單位：μm

表5 2010年5月檢修前后軸振數(shù)據(jù)表 單位：μm

表6 2013年7月檢修前后軸振數(shù)據(jù)表 單位：μm

表7 2014年11月檢修前后軸振數(shù)據(jù)表 單位：μm

2 陰雨天氣軸振異常上升現(xiàn)象

從以上檢修情況看出，葉輪清洗做過動平衡后，基本上能運(yùn)行一年，但自2014年11月28日大修之后，在2015年1月份一二級軸振就上升較快，見表8。

在2015年1月5日利用后系統(tǒng)檢修機(jī)會，停下該套空分裝置。拆空壓機(jī)一二級進(jìn)口管，查看葉輪上未見異物；檢查一二級軸承，未見損壞，個別瓦塊上有輕微發(fā)黃積碳現(xiàn)象。鑒于空壓機(jī)剛做過動平衡，用砂紙將一二級葉輪進(jìn)口上的浮灰打磨干凈，開啟后一二級軸振下降，見表9。

但運(yùn)行到3月份，一二級軸振再次上升，見表10。

表8 2015年1月前后軸振數(shù)據(jù)表 單位：μm

表9 2015年1月5日檢修后軸振數(shù)據(jù)表 單位：μm

表10 2015年3月軸振數(shù)據(jù)表 單位：μm

表11 2015年3～6月軸振數(shù)據(jù) 單位：μm

2015年6月23日白天開始下雨，軸振開始上升較快，當(dāng)晚被迫停機(jī)，再次以用同樣方法處理。鑒于這類問題多次出現(xiàn)，嚴(yán)重影響了空壓機(jī)的正常運(yùn)行，上半年陸續(xù)從以下方面進(jìn)行查找軸振在陰雨天氣上漲較快的原因：

(1) 檢查自潔式過濾器濾筒是否有空氣短路現(xiàn)象。

(2) 由過去在自潔式過濾器上直接沖洗無紡棉濾布，改為拆下來清洗。

(3) 進(jìn)口導(dǎo)葉現(xiàn)場開度30°，逐步開大到60°，加大氣量。

(4) 與濾筒生產(chǎn)廠家溝通，提供的HV牌7406S濾紙合格。且該廠家濾筒在2013年11月在線更換過一次，直至運(yùn)行使用到2015年4月再次進(jìn)行例行更換。在2013年11月至2014年11月底大修前沒有出現(xiàn)過陰雨天氣軸振上漲情況。

(5) 這種軸振異常上升情況是在2014年11月28日大修之后出現(xiàn)。當(dāng)時檢修單位在開封采用的是噴砂清洗除垢，葉輪表面明顯不如過去光滑。但這種清洗方法對其他用戶也采用過多次，沒有出現(xiàn)過類似軸振異常上升現(xiàn)象。

對上述問題逐一排除，6月23日被迫停機(jī)處理軸振時，拆掉一級進(jìn)氣管進(jìn)入自潔式過濾器內(nèi)查看，看到內(nèi)壁銹蝕，底部有沉落的銹渣，經(jīng)多方咨詢，決定擇機(jī)進(jìn)行防腐。8月4日～5日，系統(tǒng)計劃停機(jī)。將一級吸氣管和自潔式過濾器內(nèi)壁進(jìn)行除銹，刷一遍底漆，打磨之后清出來的銹渣有半桶多(桶規(guī)格：18L)，同時再次用砂紙清理一二級葉輪進(jìn)口浮灰。

開啟后軸振正常，一直運(yùn)行至今未見異常上升現(xiàn)象。這期間，已經(jīng)歷了多次陰雨天氣，且有連續(xù)下雨的情況，軸振均平穩(wěn)。由此，上半年困擾的軸振問題終得以解決。現(xiàn)軸振平穩(wěn)見表12：

表12 2015年8月～11月軸振數(shù)據(jù) 單位：μm

注：2A軸振測點傳感器故障，需停機(jī)時更換

3 原因分析

由于過濾器內(nèi)壁生銹，底部有較多銹渣，在干燥天氣，這些銹渣不易粘到葉輪上，但在潮濕陰雨天氣，空氣含水量大，且因葉輪使用多年，大修時噴砂清洗，葉輪流道表面沒有過去光滑，濕空氣攜帶的細(xì)小銹渣更容易附著在葉輪上，造成轉(zhuǎn)子動平衡變差，由此引起一二級軸振快速上升。

4 結(jié)束語

空壓機(jī)是整套空分裝置的核心設(shè)備，軸振是其運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測的一項關(guān)鍵參數(shù)。日常運(yùn)行要巡檢仔細(xì)，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，嚴(yán)格按照說明書的技術(shù)要求進(jìn)行檢修維護(hù)。

(1) 過濾器濾筒要符合精度、效率要求，選用正規(guī)廠家產(chǎn)品。

(2) 出現(xiàn)軸振上升異常現(xiàn)象及時監(jiān)控分析，必要時停機(jī)處理，避免事故的擴(kuò)大發(fā)生。

(3) 大修時，葉輪清洗不得損傷葉輪流道表面。各級冷卻器進(jìn)行抽芯，其內(nèi)壁和各級管路銹蝕要進(jìn)行徹底防腐處理，否則細(xì)小的銹渣容易帶到下一級，造成葉輪積灰動平衡變差。冷卻器進(jìn)行氣路、水路清洗，改善換熱狀況，避免換熱效果差引起下一級吸氣溫度偏高導(dǎo)致級間喘振故障發(fā)生。

(4) 盡量減少開停機(jī)次數(shù)。每次大機(jī)組啟動過程中都要發(fā)生較大振動，對軸瓦損傷大，所以減少停機(jī)次數(shù)。

(5) 對長期停下不用處于備用狀態(tài)的機(jī)組，由放空閥前向機(jī)組充入干燥氮氣，從自潔式過濾器出來。氮氣流通，這樣避免再次開啟時管道生銹導(dǎo)致葉輪積灰動平衡破壞。

Solution for Shaft Vibration of Model ShenGu DH63 Air Compressor

WU Bo

The structure and previous maintenance of ShenGu DH63 type air compressor are introduced, the abnormal rise phenomenon about the first and second stage shaft vibration in the first half of the year are summarized and analysed, the problem is solved through exhaustive corrosion prevention of the self-cleaning strainer inner wall, the several proposals are provided as well.

air compressor；shaft vibration；shaft vibration

2015-10-30

吳 波(1978-)，男，河南博愛人，工程師，大學(xué)專科，主要從事設(shè)備管理和技術(shù)工作。

TH452

B

1003-8884(2015)06-0034-04