空分裝置空壓機振動監測及故障診斷策略研究

于浩松

連云港石化有限公司 江蘇 連云港222000

引言

空分裝置就是將空氣中不同的氣體進行分離，在煉化企業中承擔著為其他裝置供氧、供氮的重要任務，也是保證其他裝置長期穩定運行的重要基礎。空壓機的工作效率會直接影響整個裝置的工作效率，為此必須要深入研究空壓機產生振動及故障的原因，并在日常維護中做好相關預防措施。

一、空分裝置空壓機振動異常窗口

大慶煉化公司空分裝置所采用的空壓機C501是開封空分集團有限公司生產制造的H210-9/0.97型離心式壓縮機，驅動電機的轉速為1489r/min，通過利用齒輪聯軸器與壓縮機大齒輪軸連接，并且帶動兩邊的小齒輪，每個齒輪的兩端分別裝配一個閉式葉輪，能實現四級壓縮，其中低速軸轉速約為15095r/min，高速軸轉速約為19033r/min。在平穩運行一段時間之后，通過在線監測系統能發現兩個監測點的振動值不斷增大。為分析振動原因，調取了工藝參數檢查變化情況，經過研究發現：空壓機的出入口壓力沒有變化；1、2級出入口溫度變化與振動沒有明顯相關性；空壓機負荷也沒有得到全面調整；振動變化與潤滑油變化之間缺乏必要的聯系，當潤滑油溫度發生變化時，1、2級的振動幅值也會不斷提升。

二、空分裝置空壓機振動產生的主要原因

上述振動現象說明，振動由負荷波動引起的原因可排除。應用S8000在線監測系統對空壓機產生振動的原因進行了分析，從S8000在線監測系統提供的頻譜圖可看出，當振動幅值增大或減小時，頻譜中沒有新的故障頻率成分出現，始終是低速軸工頻251Hz的幅值隨著振動幅值的改變而變化，其他頻率成分振動變化較小。由上述工藝情況和振動現象分析，初步判斷空壓機振動異常的原因可能是轉子不平衡或軸瓦間隙發生變化。

空分裝置空壓機振動以及故障原因涉及很多方面，診斷難度比較大，可以通過以下幾方面內容體現出來。第一，汽輪機帶動的空壓機在運行時出現的振動現象多是因為汽輪機安裝不合理，致使汽輪機振動值偏大，從而增加了空壓機故障產生的概率；第二，空壓機雖然出現了振動問題，但振動值偏小，很難判斷其振動原因；第三，汽輪機帶動空壓機運行時都有一定的規律，每種工作狀態下的振動情況也不同，需要長時間觀察與分析，才能總結出其振動及故障原因。

一般來說，空分裝置空壓機振動以及故障的原因主要包括假象、基礎及支撐系統連接松動、彎曲、不平衡等。假象振動多是因校核探頭質量較差造成的；基礎及支撐系統連接松動故障則是由于檢修處理不合理，聯軸器對中出現偏差，或是螺栓松脫，轉子在受力均勻的條件下，剛度與振動值之間呈現反比關系；彎曲振動及故障表現在校正不合格、轉子彎曲后失衡這兩方面；像是上文中出現的不平衡問題，往往是機組轉子負荷過大導致的，存在異常振動分量。

三、空分裝置空壓機振動及故障的處理建議

通過分析空分裝置空壓機振動及故障原因，可以從以下幾點進行調試：當空分裝置空壓機振動及故障時，可采取加強暖機時間的調控，但值得注意的是，沖轉速率不能調整得過高，只有這樣才能保證暖機時間，合理控制沖轉速率，降低空壓機振動產生的概率。在轉速固定的情況下，如發現進行暖機時機組轉子存在波動，應避免直接調高轉速，否則會造成機組轉子嚴重彎曲，即使進行維護和處理也無法糾正。空分裝置汽輪機帶動空壓機運行，工作狀態下的正常功率比較大，應進行軟基處理。通過機組整體運行進行科學調控，還應在中速暖機操作完成之后，保證汽輪機缸體膨脹量為4毫米，不能直接進行升速處理，否則會影響空分裝置的性能。

四、結語

空壓機是空分裝置的關鍵設備，而空分裝置為下游裝置提供合格的氧氣、氮氣和其他相關氣體，是保證下游裝置的長周期運行的基礎，所以空壓機的正常運行顯得至關重要。振動是空壓機的常見故障，當振動過大時會影響空壓機的可靠運行，給生產造成很大的損失，因此保證空壓機的安全可靠運行，對提高生產效率及經濟效益有重要的意義。本文分析了空分裝置空壓機的振動，并提出了空分裝置空壓機的故障處理建議，旨在提高空分裝置整體運行的質量。