離心壓縮機故障分析及其維修策略研究

王 鵬

（沈陽鼓風(fēng)機集團安裝檢修配件有限公司， 遼寧 沈陽 110869）

引言

離心壓縮機經(jīng)過長時間的運行，經(jīng)常會出現(xiàn)各種故障問題，導(dǎo)致其無法正常運行，給煉油化工廠生產(chǎn)造成了極大的不便。因此，為了確保離心壓縮機故障問題在短時間內(nèi)快速消失，提高其運行性能，針對離心壓縮機的故障問題及維修策略展開分析。

1 轉(zhuǎn)子故障引起的聯(lián)鎖停機

1.1 故障經(jīng)過

某天，離心壓縮機在運行中，需要快速切換為1號空壓機運行狀態(tài)，09：15 正常啟動，各項參數(shù)設(shè)置穩(wěn)定、正常，09：17 該裝置處于加載狀態(tài)，同時，排氣溫度、壓力以及電流電壓相關(guān)參數(shù)均處于穩(wěn)定、正常狀態(tài)。09：20 機組仍然可以按照所規(guī)定的操作步驟進行正常、穩(wěn)定地切換，但是到09：21，1 號空壓機出現(xiàn)三級振動、一級報警現(xiàn)象，經(jīng)過大約4 s 后，二級報警出現(xiàn)連鎖停機現(xiàn)象。

1.2 故障處理

為了查找故障出現(xiàn)的原因，相關(guān)維修人員要對一級止推軸承和二級止推軸承進行拆卸檢查，發(fā)現(xiàn)兩個止推軸承所對應(yīng)的油槽四周出現(xiàn)嚴重的污跡現(xiàn)象，但是，沒有出現(xiàn)磨損現(xiàn)象，二級止推軸承如圖1所示。然后，對三級轉(zhuǎn)子組件進行拆卸和檢查[1]，發(fā)現(xiàn)葉輪鎖緊螺栓出現(xiàn)嚴重錯位，與葉輪鎖緊所對應(yīng)的標(biāo)記位置之間錯開一定角度，其角度大約為90°，三級葉輪如圖2 所示。

圖1 二級止推軸承

圖2 三級葉輪

通過對以上零件進一步地拆卸和檢查，發(fā)現(xiàn)如圖3 所示的葉輪鎖緊螺栓出現(xiàn)嚴重斷裂，同時，還要發(fā)現(xiàn)三級主推瓦表面磨損嚴重，三級主推瓦如圖4所示。經(jīng)過以上拆卸和檢查后，需要將三級轉(zhuǎn)子組件、油過濾器全部更換為新的零件[2]，同時，還要對油箱進行清洗處理，經(jīng)過檢修離心壓縮機開機后能夠正常運行。

圖3 葉輪鎖緊螺栓

圖4 三級主推瓦

1.3 原因分析及維修策略

空壓機導(dǎo)致其出現(xiàn)三級振動高跳停現(xiàn)象的原因主要包含以下兩點：第一，三級止推軸承表面涂層出現(xiàn)嚴重脫落現(xiàn)象[3]，導(dǎo)致推力瓦內(nèi)部出現(xiàn)大量的異物，這無疑增加了潤滑部位的磨損程度。第二，對三級轉(zhuǎn)子組件進行拆卸和檢查后，發(fā)現(xiàn)葉輪鎖緊螺栓出現(xiàn)嚴重錯位現(xiàn)象，與葉輪鎖緊所對應(yīng)的標(biāo)記位置之間錯開一定角度，其角度大約為90°，出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因可能是緊固螺栓出現(xiàn)嚴重斷裂而破壞了轉(zhuǎn)子動內(nèi)部平衡性[4]。

解決以上故障的措施如下：不斷增加機組大修所對應(yīng)的深度，將軸瓦內(nèi)容也納入空壓機大修范圍內(nèi)；定期做好對潤滑油的實時更換。

2 不同級冷卻器故障引起的聯(lián)鎖停機

2.1 故障經(jīng)過

某天，04：30：10—04：31：45，4 號空壓機所對應(yīng)的二級出口冷后溫度出現(xiàn)上升現(xiàn)象，由原來的45 ℃上升至現(xiàn)在的60 ℃，導(dǎo)致機組出現(xiàn)聯(lián)鎖停機現(xiàn)象。

2.2 故障處理

對離心壓縮機進行停機，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)儀表功能正常，然后，對二級冷卻管進行拆卸，發(fā)現(xiàn)該冷卻管上的密封膠條出現(xiàn)不同程度老化問題，更換新的密封膠條后，發(fā)現(xiàn)離心壓縮機可以正常開機。二級冷卻器密封膠條如圖5 所示。

圖5 二級冷卻器密封膠條

2.3 原因分析及維修策略

在外界溫度保持不變的情況下，空壓機所對應(yīng)的二級溫度出現(xiàn)大幅度升高現(xiàn)象，出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因主要包含以下兩點：儀表故障，高溫氣體沒有經(jīng)過冷卻器芯冷卻處理后進入到下一級內(nèi)，導(dǎo)致冷卻器芯出現(xiàn)嚴重跑氣現(xiàn)象；儀表功能正常，但是，二級冷卻管芯內(nèi)部的密封膠條出現(xiàn)不同程度的老化問題，降低了密封效果，造成二級溫度套短時間內(nèi)出現(xiàn)溫度急增現(xiàn)象，說明密封膠條出現(xiàn)嚴重質(zhì)量問題。解決以上故障所采用的維修措施如下：科學(xué)管理離心壓縮機內(nèi)部配件，在保證檢修記錄完整性的基礎(chǔ)上，做好對配件廠家的定期更換，便于后期故障問題及時追溯；定期升級和優(yōu)化密封條材質(zhì)，盡可能保證其質(zhì)量；將探測儀安裝和固定于離心壓縮機附近，便于對裝置溫度的實時監(jiān)測。

3 入口過濾器缺陷引起的聯(lián)鎖停機

3.1 故障經(jīng)過

某天，20：30，5 號空壓機出現(xiàn)明顯三級振動現(xiàn)象，其振動幅度較高，高達1.25 mil（0.032 mm），整個機組所對應(yīng)的聯(lián)鎖值達到1.1 mil（0.027 mm），導(dǎo)致機組出現(xiàn)連鎖停機現(xiàn)象。

3.2 故障處理

通過對離心壓縮機內(nèi)部的過濾器進行拆卸和檢查后，發(fā)現(xiàn)該過濾器內(nèi)部的系統(tǒng)軟管出現(xiàn)嚴重破損現(xiàn)象，其漏點達到3 個以上，然后，對機組進行拆除和檢查后發(fā)現(xiàn)三級葉輪表面附著厚度約為1 mm 的泥狀軟垢，三級葉輪結(jié)垢情況如圖6 所示。為此，相關(guān)維修人員要對各個葉輪進行清洗，并更換破損的軟管，此時機組可以正常、穩(wěn)定地開機和運行。

圖6 三級葉輪結(jié)垢情況

3.3 原因分析及維修策略

故障原因為：由于系統(tǒng)軟管出現(xiàn)嚴重損壞現(xiàn)象，漏點數(shù)量多大3 個，嚴重影響了過濾效果，造成空壓機表明堆積大量的雜質(zhì)，又加上室內(nèi)環(huán)境過于潮濕，導(dǎo)致空壓機內(nèi)很容易進入大量的氣溶膠顆粒，經(jīng)過一段時間，三級葉輪表面自然會堆積大量的泥狀軟垢，當(dāng)這些泥狀軟垢堆積到一定程度后，會出現(xiàn)脫落現(xiàn)象，此時，一旦三級轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速過高，很容易出現(xiàn)異常波動問題，最終造成整個機組出現(xiàn)連鎖停機現(xiàn)象。措施為：定期檢查和更換空氣過濾器，確保各個連接件的穩(wěn)固性，同時，還要做好對過濾元件的定期更換。

4 結(jié)語

離心壓縮機在壓縮和輸送各種化工氣體中發(fā)揮著重要作用，一旦出現(xiàn)故障問題，將會對化工生產(chǎn)帶來不良的影響，為此，相關(guān)維修人員嚴格按照故障分析與維修相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求，加強對該裝置的科學(xué)維修，避免因該裝置出現(xiàn)故障而影響化工生產(chǎn)效率和效果，從而造成不可估量的經(jīng)濟損失。