空分增壓機故障檢修

楊寶亮

（中國石化長城能源化工（寧夏）公司設備工程處，寧夏銀川 750411）

0 引言

空分裝置空氣增壓機（型號STC-GV16-6）全套進口西門子多軸式離心式壓縮機，分6 級壓縮，每級壓縮后帶有級間冷卻。壓縮機A、D 級入口帶有入口導葉，級間密封為迷宮密封。增壓機通過減速箱由汽輪機驅動，增壓機的驅動軸為大齒輪軸，通過齒輪驅動A-B、C-D、E-F 三根小齒輪軸。小齒輪軸采用可傾式徑向軸承，軸向負荷從小齒輪軸傳到大齒輪軸，大齒輪軸采用雙作用止推軸承。齒輪箱端口帶有油密封環。減速箱和空氣增壓機之間采用干式聯軸器。增壓機齒輪箱為水平剖分形式。

1 維修目的

2013 年4 月檢修中，更換大齒輪及A-B、C-D、E-F 級轉子，調整齒輪箱水平度及各級進出口管道應力，軸振動及瓦溫波動情況有所緩解，但E 級瓦溫最高達到132 ℃，D、E 級軸瓦溫度長期在100 ℃運行，E 級振動偏大、長期在30 μm 左右運行，此外E 級密封從上次檢修后氣體泄漏較為嚴重。

至2015 年3 月，增壓機已連續運行接近兩年，為投用以來最長連續運行時間，為進一步查找消除機組故障，保證長周期運行，計劃借裝置消缺機會，進行機組大修。

2 檢修過程

（1）管道彈簧支撐固定：管線拆卸前測量好長度，用墊鐵固定；級間換熱器底座固定（固定后相當于換熱器沖水工作狀態，管道恢復時有較小的應力）；膨脹節螺栓緊固；各級入口調整墊做好標記。

（2）3 月9 日拆卸聯軸節護罩復查機組對中：增速機低0.36 mm，下張口0.07 mm；偏南0.51 mm，南張口0.04 mm（圖1）。

圖1 聯軸節護罩復查

（3）復查增壓機冷態水平。3 月7 日上午，用光學合像水平儀測B 高（0.77-0.15）/2=0.31 mm，D 高（0.75-0.17）/2=0.29 mm。光學合像水平儀測完后調轉180°再測（圖2）。

圖2 光學合像水平儀

（4）3 月10 日拆卸各級出入口管線，并用百分表檢測管道應力。其中B 級最大+0.11 mm，F 級出入口管線拆卸；蝸殼所有插件拆卸；軸承箱大蓋螺栓全部拆卸具備吊軸承箱上蓋的條件。

（5）3 月11 日吊軸承箱上蓋，拆AB/CD 所有出入口管線；解體EF 軸承、形環、葉輪、密封、隔套（圖3）。

（6）3 月12 日開始吊大蓋AB/CD 藍印實驗，解體AB/CD 軸承，拆卸各級葉輪及各插件，復查各級蝸殼同心度A/B/C/D/F 符合要求，E 級蝸殼拆卸吊E/F 軸，大齒輪軸止推間隙測量0.23 mm（上瓦未安裝時測0.26 mm，回裝上瓦后實測0.23 mm）。

（7）3 月17 日檢查機組測振點磁力情況A/B/C/D/E/F 及大齒輪軸頭均在范圍之內，新轉子F 略大，超差0.4 mm。

圖3 解體EF 軸承、形環、葉輪、密封及隔套

3 機組拆檢問題

各部件結焦情況：A/B 為高性能軸承結焦不明顯，C/D/E/F瓦結焦較為嚴重；大小齒輪有不同程度結焦，EF 軸齒輪結焦靠近非驅動端；大齒輪軸非驅動端軸頭有機械損傷（軸位移探頭處）；止推瓦下瓦有輕微點蝕；CDEF 氣封有不同程度沖蝕，E 級較嚴重；對中偏差大（張口超差最大0.07 mm）；齒輪箱水平偏高B 高0.31 mm、D 高0.29 mm；CDEF 油擋回油孔偏小，入口過濾網雜物多密封墊損壞。

4 處理情況

（1）齒輪箱水平調整：B 點撤墊0.24 mm、D 點及中間撤墊0.25 mm；調整后用光學合像水平儀測A 高0.05 mm；C 高0.085 mm。

（2）用激光對中儀對機組對中進行測量、調整增壓機高0.08 mm，下張口0.02 mm；左右北張口0.02 mm，偏南0.42 mm。

（3）C/D/E/F 更換新軸承，各瓦塊油楔機加工，油楔開在出油側；軸承噴油嘴改造，A、B、C 級軸承全部為Φ4.5 mm，D 級軸承由之前的4 個Φ4.5 mm、1 個Φ4.0 mm 全部更換為Φ4.5 mm，/E/F 軸承級由Φ4.0 mm 擴大到Φ4.4 mm；封堵各軸承油擋不用的儀表插頭孔。

（4）檢查各舊油擋，為了改善油擋效果，更換C/D/E/F 級軸承油擋，對軸承油擋探頭孔進行封堵，并加大回油孔面積。

（5）大齒輪嚙合藍印檢查，根據西門子要求進行紅印試驗，測量嚙合間隙，保證嚙合精度。

（6）更換C/D/E/F 氣封。AB、CD 軸與大齒輪間隙壓鉛測量嚙合間隙，各處結焦油管路清理噴嘴角度調整；E 級蝸殼回裝調整，大蓋、蝸殼各部件恢復,大齒輪非止推側軸頭損傷用油石處理，各葉輪用打壓工具分次逐漸打壓，每次打壓保壓10 min。

（7）出入口管道進行無應力安裝，其中C 出口應力略大（-0.09 mm），調整C 級底部換熱器后在范圍之內。

（8）聯軸器按標記安裝，修復受損螺栓，螺栓用力矩扳手第一次150 N·m、第二次370 N·m 把緊。

（9）各換熱器管路固定支撐恢復后復查機組水平及對中情況。增壓機低0.17 mm、下張口0.01 mm；偏南0.62 mm、北張口0.03 mm；機組B 高0.03 mm、C 高0.11 mm。注意：壓縮機蝸殼內各部件及各出入口法蘭墊片均要作脫脂處理。

5 檢修效果

3 月28 日設備開始油運，4 月6 日下午15：00 沖動試車，17：00 達到額定轉速，所有參數均控制在要求范圍之內，現運行正常。

經過機組的大修，更換EF 級轉子，C/D/E/F 級軸承瓦塊進行改造及軸承噴油嘴改造，齒輪箱、各級蝸殼的調整，氣封的更換等工作，機組開車后各參數運行正常，之前的各隱患問題得到消除及改善。E 級軸瓦溫度有檢修前的最高132 ℃、正常98 ℃下降到73.5 ℃；D 級軸瓦溫度有檢修前的最高101 ℃、下降到50.4 ℃；E 級振動由檢修前的30 μm 下降為7.8 μm。檢修后機組A/B/C/D/E/F 級軸瓦溫度最高82.5 ℃，振動全部<18 μm，徹底消除了機組軸瓦溫度高、EF 級振動偏高的故障隱患；E 級密封從上次檢修后氣體泄漏較為嚴重的故障也得到消除，泄漏量由檢修前的70 kg 降至15 kg；各級出入口管線密封良好無泄漏，機組熱態水平符合要求。為機組長安穩運行提供了堅實的設備基礎。