空壓裝置出現(xiàn)震動的狀況分解

　　1概述天鐵集團空分廠現(xiàn)有制氧(Oxygen)設(shè)備4套，總的生產(chǎn)能力可以達到年產(chǎn)3.1億m 3／a氧氣。3號空分采用的是開封空分廠的設(shè)備，生產(chǎn)能力為1.5萬m 3／h氧氣，其工藝采用的是內(nèi)壓縮流程設(shè)計。DA－70型空壓機是3號空分的關(guān)鍵性設(shè)備之一。它的正常運轉(zhuǎn)是整套設(shè)備正常生產(chǎn)的基礎(chǔ)保障，其作用舉足輕重。自1997年投產(chǎn)以來，已連續(xù)運行近9年。
　　2空壓機異常振動的發(fā)現(xiàn)DA－70型空壓機是開封空分廠生產(chǎn)(Produce)的離心式壓縮機，采用汽輪機驅(qū)動，帶有兩級中間冷卻器。該設(shè)備(shèbèi)采用的是抗振性能較好的可傾瓦塊軸承，分別在兩端軸承設(shè)有振動監(jiān)測點4處（垂直、水平(Level)各兩處）。
　　2005年9月運行人員發(fā)現(xiàn)DA－70型空壓機一級軸承振動有上漲的趨勢，在考慮到生產(chǎn)的情況下，繼續(xù)堅持運行，振動仍然保持上升趨勢，一周后已達到75μm，嚴(yán)重(serious)超過設(shè)備(shèbèi)的正常運行技術(shù)參數(shù)，于是廠里決定停車進行檢修(Overhaul)。
　　3初步分析原因通過分析認(rèn)為引起軸承振動超標(biāo)的主要原因有以下幾個方面：3.1汽輪機、聯(lián)軸器、設(shè)備轉(zhuǎn)子本身動平衡偏離，造成設(shè)備在高速運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生較大的離心力，從而對軸承產(chǎn)生較大的沖擊，振動值升高。
　　3.2中間冷卻器(cooler)滲漏，造成水垢隨氣流進入壓縮機(compressor)，在壓縮過程中附著在轉(zhuǎn)子葉輪上或級間管道壁上，造成氣流流通不暢，軸承振動偏離正常值。
　　3.3空氣過濾(filter)器過濾效果(xiàoguǒ)差，空氣中的雜質(zhì)進入壓縮機，對高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子及葉輪產(chǎn)生很大的沖擊，使軸承(bearing)的受力不均勻，產(chǎn)生振動偏差。
　　3.4軸承出現(xiàn)了嚴(yán)重的磨損（零部件失效的一種基本類型）現(xiàn)象，造成軸承振動值偏離正常范圍(fàn wéi)。昆山空壓機是一種用以壓縮氣體的設(shè)備?？諝鈮嚎s機與水泵構(gòu)造類似。大多數(shù)空氣壓縮機是往復(fù)活塞式，旋轉(zhuǎn)葉片或旋轉(zhuǎn)螺桿。離心式壓縮機是非常大的應(yīng)用程序。
　　3.5軸承瓦塊與轉(zhuǎn)子之間的間隙出現(xiàn)偏差，造成軸承振動偏離正常范圍。
　　3.6汽輪機、聯(lián)軸器（Coupling）、空壓機轉(zhuǎn)子出現(xiàn)不對中的現(xiàn)象，造成設(shè)備在高速運轉(zhuǎn)時發(fā)生振動(vibration)偏離正常值的現(xiàn)象。昆山空壓機是回轉(zhuǎn)容積式壓縮機，在其中水或其它液體當(dāng)作活塞來壓縮氣體，然后將氣體排出。
　　4初步檢查結(jié)果針對以上分析的原因，對設(shè)備逐項進行了檢查，檢查結(jié)果如下所述。昆山空壓機維修在啟動前，首先啟動油泵控制系統(tǒng)，油泵控制系統(tǒng)啟動后保證空壓機各潤滑部件潤滑良好，同時油泵控制系統(tǒng)可通過內(nèi)置的溫控閥來調(diào)節(jié)內(nèi)部油壓和油溫，以滿足系統(tǒng)需要。
　　4.1為確定轉(zhuǎn)子的動平衡性能，分別將空壓機轉(zhuǎn)子和聯(lián)軸器（Coupling）送至開封空分廠進行動平衡校正（詞義:校對改正)實驗。通過試驗數(shù)據(jù)（data)可以得出結(jié)論：一級軸承振動升高主要原因不是設(shè)備轉(zhuǎn)子和聯(lián)軸器動平衡出現(xiàn)問題而引起的。
　　4.2從表面看設(shè)備內(nèi)部較為清潔，葉輪及轉(zhuǎn)子上沒有污垢存在，排除（Remove)了設(shè)備進水的可能性(Possibility)。
　　4.3各級氣封以及葉輪沒有發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重磨損情況，只有平衡盤氣封有輕微磨損，可以排除空氣過濾(filter)器過濾效果差的原因。
　　4.4一級軸承(bearing)支撐瓦塊沒有明顯磨損，經(jīng)壓鉛測量頂間隙為1.58μm，間隙偏小，過盈為0.35μm，此過盈量偏小。
　　4.5經(jīng)過對中巡查，測試數(shù)據(jù)（data)所示。昆山空壓機維修在啟動前，首先啟動油泵控制系統(tǒng)，油泵控制系統(tǒng)啟動后保證空壓機各潤滑部件潤滑良好，同時油泵控制系統(tǒng)可通過內(nèi)置的溫控閥來調(diào)節(jié)內(nèi)部油壓和油溫，以滿足系統(tǒng)需要?？梢缘玫浇Y(jié)論，軸承(bearing)振動過大不是由于此原因造成的。
　　4.6考慮（consider)到汽輪機(Turbine)可能出現(xiàn)問題(Emerson)，從而引起空壓機的振動不正常，在正常試車前對汽輪機進行了單機試車，達到額定轉(zhuǎn)速時其振動值都小于20μm，沒有超過設(shè)計要求?？梢耘懦≧emove)汽輪機的原因。
　　5初次整改措施根據(jù)檢查的結(jié)果對存在問題的部分進行了整改，更換了平衡盤氣封，調(diào)整了軸承(bearing)間隙，達到設(shè)計要求。重新對空壓機轉(zhuǎn)子、聯(lián)軸器及汽輪機轉(zhuǎn)子對中進行了校正，符合設(shè)備安裝要求。
　　6第一次試車情況在完成所有的整改措施后，進行了試車，并使用便攜式測振儀對一級軸承進行了測試。在試車過程(guò chéng)中發(fā)現(xiàn)剛開始沖轉(zhuǎn)速(Rotating speed)時，一級振動就達到35μm，在沖轉(zhuǎn)過程中持續(xù)升高，沖過臨界轉(zhuǎn)速達到8000r／min后，一級軸承振動迅速升高，接近90μm，轉(zhuǎn)速接進1 0000r／min時出現(xiàn)異常(abnormal)聲響，被迫停車。
　　7試車失敗分析原因考慮到初次分析引起設(shè)備振動的原因，針對此次試車失敗的結(jié)果，結(jié)合測振儀測得的數(shù)據(jù)（data)結(jié)果分析見。
　　便攜式測振儀現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)（上圖是徑向方向、下圖是軸向方向）由測振儀現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)分析(Data Analysis)，由于2、3、4倍轉(zhuǎn)速頻率(frequency)的出現(xiàn)，且徑向振動幅值大（二倍轉(zhuǎn)速頻率），軸向振動幅值較?。ǘ掇D(zhuǎn)速頻率）。因此，考慮軸承及軸承座或設(shè)備基礎(chǔ)存在松動。
　　8針對以上分析重新采取措施根據(jù)以上分析重新對設(shè)備軸承包括軸承座進行全面的檢查，發(fā)現(xiàn)一級軸承座根部與設(shè)備基座之間有松動現(xiàn)象。后經(jīng)現(xiàn)場進一步分析檢查，發(fā)現(xiàn)設(shè)備基礎(chǔ)下墊鐵出現(xiàn)了松動現(xiàn)象。因此，各方面分析集中指向軸承座和設(shè)備基礎(chǔ)松動的原因，與測振儀反映出的情況相吻合。根據(jù)分析情況采取了以下措施。
　　8.1對軸承座與基座間的定位連接重新進行了鉸孔配做，確保了軸承座不存在松動現(xiàn)象。同時，更換了軸承，重新調(diào)整了間隙，符合設(shè)備安裝技術(shù)參數(shù)(parameter)要求。
　　8.2考慮到生產(chǎn)的需要，決定對設(shè)備基礎(chǔ)采取小范圍的整改，將墊鐵重新進行調(diào)整，進行焊合固定，并在設(shè)備基座的下方增加(increase)了一個支撐點。然后重新進行灌漿。
　　9再次試車振動(vibration)監(jiān)測記錄所有整改措施實施完畢，確定具備了所有的試車條件后進行試車。昆山空壓機維修工作時，空氣經(jīng)過自潔式空氣過濾器被吸入，通過PLC自動清洗過濾器，空氣在經(jīng)過進口導(dǎo)葉自動調(diào)節(jié)后進入一級壓縮，經(jīng)一級壓縮后的氣體溫度較高，然后進入中間冷卻器進行冷卻(水走管內(nèi)，氣走管外，中冷器的水流量要求為110m/h)之后進入二級壓縮系統(tǒng)DA－70型空壓機一瓦振動與轉(zhuǎn)速(Rotating speed)情況記錄。
　　在轉(zhuǎn)速(Rotating speed)很低時一瓦的振動與以往同轉(zhuǎn)速相比并不小，但隨著轉(zhuǎn)速的增加(increase)，振動值沒有明顯增加，在通過臨界轉(zhuǎn)速時，振動沒有大的波動，升到10000r／min時振動值基本穩(wěn)定在30μm左右，達到額定轉(zhuǎn)速時也沒有明顯的升高。設(shè)備帶上負(fù)荷后，振動值略有小幅度的下降，宣告試車成功。
　　10結(jié)論DA70型空壓機是高速旋轉(zhuǎn)設(shè)備，引起軸承振動(vibration)的因素較多，經(jīng)過我們準(zhǔn)確的診斷與科學(xué)(science)的分析，采取一系列的措施，順利完成了設(shè)備的搶修任務(wù)，運轉(zhuǎn)到現(xiàn)在軸承振動控制在允許范圍(fàn wéi)內(nèi)，沒有出現(xiàn)過較大的波動。這次的事故對我們是一個很好的警示，在設(shè)備巡查、維修過程中利用科學(xué)的手段、先進的工具、正確的方法(method)會達到事半功倍的效果。