YL—15000A型煙機(jī)轉(zhuǎn)子不平衡故障的分析及診斷

【摘要】煙機(jī)是流化催化裂化再生煙氣能量回收系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，是一種非常重要的節(jié)能旋轉(zhuǎn)機(jī)械。狀態(tài)監(jiān)測(cè)的任務(wù)是掌握和了解設(shè)備的運(yùn)行情況，包括對(duì)機(jī)組進(jìn)行監(jiān)測(cè)、測(cè)量、分析的判別方法，結(jié)合系統(tǒng)的歷史和現(xiàn)狀對(duì)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，以此來(lái)判斷設(shè)備是否處在正?；蚍钦顟B(tài)。因此對(duì)煙機(jī)進(jìn)行設(shè)備故障診斷，可以根據(jù)故障發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的早期潛在故障，為煙氣輪機(jī)的長(zhǎng)期平穩(wěn)運(yùn)行提供了可靠的技術(shù)保障。利用頻譜分析法對(duì)某煉化企業(yè)的煙機(jī)轉(zhuǎn)子軸系振動(dòng)異常波動(dòng)情況進(jìn)行分析，并成功診斷了振動(dòng)異常的原因。

【關(guān)鍵詞】頻譜分析法；轉(zhuǎn)子不平衡；煙機(jī)；設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)

一、設(shè)備故障診斷技術(shù)

設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)是指通過(guò)監(jiān)視檢測(cè)、判別分析的方法掌握和了解設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，包括了使用監(jiān)測(cè)分析方面的儀器（在線(xiàn)或離線(xiàn)），對(duì)運(yùn)行設(shè)備的狀態(tài)做出一個(gè)判斷，如果有異常數(shù)值出現(xiàn)可以及時(shí)做出報(bào)警，并進(jìn)一步通過(guò)頻譜進(jìn)行故障分析，為設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)提供信息和數(shù)據(jù)。狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)由來(lái)和發(fā)展與故障損失和設(shè)備維修費(fèi)用有著密切的相關(guān)，而狀態(tài)監(jiān)測(cè)診斷的價(jià)值則是有效地減少了設(shè)備故障維修費(fèi)用。具體可以包含以下幾個(gè)方面：首先發(fā)現(xiàn)故障的早期故障征兆，可以及時(shí)采取應(yīng)急措施，減少和避免重大事故的發(fā)生；其次如果發(fā)生了故障，狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠自動(dòng)記錄并保存整個(gè)故障過(guò)程的信息，以便之后對(duì)故障原因進(jìn)行詳細(xì)的分析，避免同類(lèi)事故的再次發(fā)生；最后通過(guò)對(duì)設(shè)備故障頻譜和趨勢(shì)的分析，揭示故障的產(chǎn)生原因、危害程度和損害部位，為設(shè)備停機(jī)檢修提供了合理的科學(xué)依據(jù)，由此帶來(lái)的好處是延長(zhǎng)了機(jī)組的運(yùn)行周期，降低高額的維修費(fèi)用；為改進(jìn)設(shè)備的設(shè)計(jì)、了解設(shè)備的性能，提高制造和維修水平提供了理論依據(jù)和指導(dǎo)方向。所以狀態(tài)監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)在分析、預(yù)報(bào)故障方面起到了積極的作用，減少了重大事故的發(fā)生。

二、煙氣輪機(jī)

煙氣輪機(jī)做為催化裂化裝置的關(guān)鍵設(shè)備，其設(shè)備功率不但在催化裂化裝置里，而且在煉油化工各生產(chǎn)裝置中一般都是最大的，煙氣輪機(jī)運(yùn)行工況極其苛刻，其介質(zhì)是溫度高達(dá)近700℃且攜帶一定催化劑粉塵的高溫催化煙氣（由于工藝條件不同，煙氣中有的工況下是富氧條件，有的時(shí)候是含有一定量CO的貧氧條件）；除個(gè)別設(shè)計(jì)外，常規(guī)設(shè)計(jì)煙氣輪機(jī)均是做為原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)催化主風(fēng)機(jī)組組成能量回收機(jī)組，機(jī)組配置有三機(jī)組、四機(jī)組兩種形式，目前三機(jī)組配置為最常見(jiàn)形式。煙氣輪機(jī)在催化裂化裝置中除了用于回收大量高溫?zé)煔獾臏囟饶芎蛪毫δ芡猓P(guān)鍵的作用是協(xié)助實(shí)現(xiàn)控制穩(wěn)定反再系統(tǒng)的整體壓力平衡，負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定向反再系統(tǒng)輸送主風(fēng)，保證反再系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，當(dāng)煙氣輪機(jī)出現(xiàn)故障后，催化裂化裝置一般只能大幅度降量操作甚至被迫停工，這對(duì)整體裝置的安全運(yùn)行、裝置總體能耗指標(biāo)控制均有嚴(yán)重影響。目前，我廠(chǎng)采用S8000在線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)式監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng)，能將機(jī)組的操作維護(hù)數(shù)據(jù)，機(jī)組結(jié)構(gòu)特性數(shù)據(jù)與振動(dòng)數(shù)據(jù)結(jié)合在一起進(jìn)行分析，提高結(jié)論的準(zhǔn)確度。由此必將進(jìn)一步提高監(jiān)測(cè)管理水平，使機(jī)組維護(hù)更具有科學(xué)性，為企業(yè)做出新的貢獻(xiàn)。

三、煙氣輪機(jī)案例診斷

1.事故經(jīng)過(guò)和過(guò)程分析

由于晃電事故，導(dǎo)致煙機(jī)在2016年2月13日停工，于2016年2月29日起機(jī)。通過(guò)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)s8000發(fā)現(xiàn)機(jī)組起機(jī)后煙機(jī)側(cè)振動(dòng)值偏高各個(gè)點(diǎn)達(dá)到了：XIA1801A 46.3um、XIA1801B 33.5um、XIA1803A 19.7um XIA1803B 25um，如圖所示現(xiàn)在的振值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于之前正常運(yùn)行振值，從S8000系統(tǒng)波動(dòng)振動(dòng)的圖譜上看振動(dòng)主要集中在1倍頻上。

根據(jù)煙機(jī)的機(jī)構(gòu)和設(shè)備特點(diǎn)分析，整個(gè)過(guò)程中煙機(jī)轉(zhuǎn)子的平衡精度發(fā)生了改變。煙機(jī)在長(zhǎng)期的運(yùn)行中有一定的不平衡量，但不足以影響機(jī)組的正常運(yùn)行，在長(zhǎng)期的生產(chǎn)運(yùn)行中煙道里面的催化劑和煙塵雜質(zhì)均勻的貼附到煙機(jī)轉(zhuǎn)子上，彌補(bǔ)了煙機(jī)轉(zhuǎn)子的不平衡情況，使得轉(zhuǎn)子的平衡精度發(fā)生了好轉(zhuǎn)，所以煙機(jī)一直處于平穩(wěn)的運(yùn)行狀態(tài)。但是這種運(yùn)行情況是不穩(wěn)定的，當(dāng)晃電事故發(fā)生之后，隨著煙機(jī)的停止，附著的垢就會(huì)出現(xiàn)局部脫落，打破了原來(lái)的這種平衡，從而影響煙機(jī)轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡精度，于是出現(xiàn)起機(jī)之后煙機(jī)振動(dòng)值升高。

四、結(jié)論

煙機(jī)的設(shè)備故障分析診斷是一個(gè)多學(xué)科的、多領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)，對(duì)其研究和實(shí)踐將是一個(gè)長(zhǎng)期的探索過(guò)程。在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)S8000的使用和安裝可以指導(dǎo)生產(chǎn)運(yùn)行，確保機(jī)組隨時(shí)處于良好的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)；為故障的分析和診斷提供了根據(jù)，減少了不必要的停機(jī)檢修。頻譜分析診斷是一種有效的故障診斷方法，能夠辨別出轉(zhuǎn)子不平衡等故障。轉(zhuǎn)子的不平衡現(xiàn)象與轉(zhuǎn)頻有直接關(guān)系，煙機(jī)的平衡度會(huì)隨著附著顆粒的增加或減少而發(fā)生改變，但是這樣的狀態(tài)是短暫的并且容易對(duì)機(jī)組的運(yùn)行產(chǎn)生影響，因此我們需要加強(qiáng)對(duì)機(jī)組監(jiān)測(cè)，防止附著物的突然脫落，而引起機(jī)組出現(xiàn)振動(dòng)波動(dòng)導(dǎo)致的連鎖停機(jī)。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介

張哮：1988，男，黑龍江大慶市人，民族：漢職稱(chēng)：助理工程師，學(xué)歷：本科。研究方向：設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)。