空分裝置空壓機振動監(jiān)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(yè)中承擔(dān)著為其他裝置供氧、供氮的重要任務(wù)，也是保證其他裝置長期穩(wěn)定運行的重要基礎(chǔ)。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(chǎn)生振動及故障的原因，并在日常維護中做好相關(guān)預(yù)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(chǎn)制造的H210-9/0.97型離心式壓縮機，驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速為1489r/min，通過利用齒輪聯(lián)軸器與壓縮機大齒輪軸連接，并且?guī)觾蛇叺男↓X輪，每個齒輪的兩端分別裝配一個閉式葉輪，能實現(xiàn)四級壓縮，其中低速軸轉(zhuǎn)速約為15095r/min，高速軸轉(zhuǎn)速約為19033r/min。在平穩(wěn)運行一段時間之后，通過在線監(jiān)測系統(tǒng)能發(fā)現(xiàn)兩個監(jiān)測點的振動值不斷增大。為分析振動原因，調(diào)取了工藝參數(shù)檢查變化情況，經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)：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(guān)性；空壓機負荷也沒有得到全面調(diào)整；振動變化與潤滑油變化之間缺乏必要的聯(lián)系，當(dāng)潤滑油溫度發(fā)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(chǎn)生的主要原因

上述振動現(xiàn)象說明，振動由負荷波動引起的原因可排除。應(yīng)用S8000在線監(jiān)測系統(tǒng)對空壓機產(chǎn)生振動的原因進行了分析，從S8000在線監(jiān)測系統(tǒng)提供的頻譜圖可看出，當(dāng)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(xiàn)，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(xiàn)象分析，初步判斷空壓機振動異常的原因可能是轉(zhuǎn)子不平衡或軸瓦間隙發(fā)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(nèi)容體現(xiàn)出來。第一，汽輪機帶動的空壓機在運行時出現(xiàn)的振動現(xiàn)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(chǎn)生的概率；第二，空壓機雖然出現(xiàn)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(guī)律，每種工作狀態(tài)下的振動情況也不同，需要長時間觀察與分析，才能總結(jié)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(chǔ)及支撐系統(tǒng)連接松動、彎曲、不平衡等。假象振動多是因校核探頭質(zhì)量較差造成的；基礎(chǔ)及支撐系統(tǒng)連接松動故障則是由于檢修處理不合理，聯(lián)軸器對中出現(xiàn)偏差，或是螺栓松脫，轉(zhuǎn)子在受力均勻的條件下，剛度與振動值之間呈現(xiàn)反比關(guān)系；彎曲振動及故障表現(xiàn)在校正不合格、轉(zhuǎn)子彎曲后失衡這兩方面；像是上文中出現(xiàn)的不平衡問題，往往是機組轉(zhuǎn)子負荷過大導(dǎo)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(diào)試：當(dāng)空分裝置空壓機振動及故障時，可采取加強暖機時間的調(diào)控，但值得注意的是，沖轉(zhuǎn)速率不能調(diào)整得過高，只有這樣才能保證暖機時間，合理控制沖轉(zhuǎn)速率，降低空壓機振動產(chǎn)生的概率。在轉(zhuǎn)速固定的情況下，如發(fā)現(xiàn)進行暖機時機組轉(zhuǎn)子存在波動，應(yīng)避免直接調(diào)高轉(zhuǎn)速，否則會造成機組轉(zhuǎn)子嚴(yán)重彎曲，即使進行維護和處理也無法糾正?？辗盅b置汽輪機帶動空壓機運行，工作狀態(tài)下的正常功率比較大，應(yīng)進行軟基處理。通過機組整體運行進行科學(xué)調(diào)控，還應(yīng)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(jié)語

空壓機是空分裝置的關(guān)鍵設(shè)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(guān)氣體，是保證下游裝置的長周期運行的基礎(chǔ)，所以空壓機的正常運行顯得至關(guān)重要。振動是空壓機的常見故障，當(dāng)振動過大時會影響空壓機的可靠運行，給生產(chǎn)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(chǎn)效率及經(jīng)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(zhì)量。