离心式压缩机轴瓦磨损处理及日常维护_谢俊.pdf

设备管理与维修2023 5（下）0引言硝酸装置中的重要构成部分之一为离心式压缩机，在使用超过一定期限之后容易出现轴瓦磨损现象，为了保证设备的良好运行，要求加强对离心式压缩机的管理与维护，通过定期观察与维护，及时发现设备运行中轴瓦磨损现象，否则将对压缩机的正常运行产生非常不良的影响。因此，要加强对离心式压缩机轴瓦磨损问题的重视与处理。1离心式压缩机轴瓦磨损原因分析轴瓦即离心式压缩机中的可倾瓦径向滑动轴承，由于使用较为频繁或在外界因素的刺激之下，轴瓦温度容易超出耐受范围，给系统运行增加压力与不良影响，导致出现运行故障，较为突出的表现为异常振动、温度过高，不断使用与摩擦之下轴瓦间距离超过 0.2 mm 的限定范围。运行中一旦出现这一现象，则要求立即停止设备运行并进行进一步检测。（1）瓦块之间设置有多种组合方式，在瓦体内内部往往围绕同一支点运动构成油膜，抗振性能较好，运行中能够有效避免出现涡动现象，为机组顺利运行提供保障1。在设置瓦块圆柱体尺寸数值时，应结合块间隙距离，当前常见的可倾瓦块材料主要为巴氏合金、碳钢。在瓦块表层位置一般附着 2 mm 厚度合金，为进一步增强使用过程中的牢固性，避免产生不利的危险因素，设置销钉。（2）轴瓦损坏是离心式压缩机一种较为常见的故障表现，故障出现的原因较为复杂2。密封性不佳是导致故障发生的重要影响因素之一，主要机理是油箱中的油一旦接触空气则容易产生杂质，影响过滤效果（图 1）。（3）转速上升至 5000 r/min 后，后轴承的径向振动增大，升至额定转速（7160 r/min）时径向振动大于 40 m、发出预警。收集运行的实时数据，并将其制作成压缩机后轴承水平点振动谱，由此判断升速环节数据是否符合系统运行的实际要求（转速低于 5000 r/min），否则在图谱中能够观测到大转速谐波、0.5倍频。如果转速继续增加，上升到 7160 r/min 时 0.5 倍频幅值相应地明显增加、能达到 48 m。这对离心式压缩机运行具有一定影响，此时离心式压缩机出现 BentIy3300 联锁动作，运行逐渐进入降速阶段。转速降低至 6900 r/min 以后，离心式压缩机0.5 倍频及通频值相应降低3。2离心式压缩机轴瓦磨损处理方法一旦出现轴瓦出现磨损现象，则要求启用备用元件（图 2）。检测备用瓦块本身性能，精准计算元件的各项指标。依据当前国家石油检修规范中的设计标准，轴瓦间距为 0.120.15 mm，备用瓦块应符合这一指标。结合具体的使用要求，从预防离心式压缩机轴瓦磨损的角度进行优化设计，对瓦块进行必要的改良设计，综合工期、成本、瓦块质量等多项要素，得出最为适宜的设计方案。摘要：离心式压缩机在化工生产领域广泛应用，参与多项生产与制造环节，其故障较为集中地表现为轴瓦磨损。分析离心式压缩机轴瓦磨损的原因及故障处理措施，提出相应的日常维护措施，在锐角倒钝、转子轴颈、瓦块厚度偏差、轴瓦温度等方面为保障生产进度提供支持。关键词：离心式压缩机；轴瓦磨损；日常维护；瓦块修复中图分类号：TE969；TH452文献标识码：BDOI：10.16621/ki.issn1001-0599.2023.05D.27离心式压缩机轴瓦磨损处理及日常维护谢俊（中国石油天然气股份有限公司广东石化分公司，广东揭阳515200）图 1离心式压缩机图 2离心式压缩机轴瓦磨损60设备管理与维修2023 5（下）瓦块修复是故障处理中的重要环节之一，修复的目的之一在于避免后续使用过程中出现裂纹，修复方式为结合具体转子尺寸选用适宜的瓦块并进行车削处理。运用芯轴打表法对故障修复效果进行检测判断，重点检测间隙距离，判断是否符合系统作业要求4。瓦块修复过程中，结合转子直径制作专用胎具对瓦块内孔进行车削处理。轴瓦内工作表面浇铸轴承合金型号为ZChSnSb11-7、厚 1 mm，注意避免出现剥离及缝隙裂纹等缺陷，锐角倒钝 0.545，转子轴颈直径 50.9 mm，瓦块下瓦接触面积要求小于 90，瓦块厚度偏差0.01 mm。瓦块修复完成之后，进行验收处理，运用芯轴打表法完成测量，结合实际转子尺寸制作直径为 50.8 mm 的芯轴，把瓦块放置于芯轴上并平推瓦块，此时轴瓦间隙数值可以从仪表读出。3离心式压缩机轴瓦安装分析对故障修复与处理之后，经检验轴瓦修复合格，因此将轴瓦组装于离心式压缩机机组内，并用专业工具测量各间隙距离。如果距离数值符合离心式压缩机使用规范，则离心式压缩机封盖，完成安装工作。安装完成之后还要保证齿轮平整，组装上盖。启动机组试运行，注重观测机组内气压、振动频率、水温、油温、转子转速等数值，判断机组是否存在安全隐患，以有效防范可能出现的安全风险。如果各项指标数值均在标准范围内，则运行成功5。4离心式压缩机轴瓦磨损预防措施离心式压缩机组装完成及故障检修之后，为增强设备整体运行效果，要求进行必要的检测与管理，并采取一些预防处理措施：结合使用标准检测轴瓦用油质量，保证油品合格；为预防轴瓦磨损，要求选择适宜的润滑油；为机组安全运行提供保障的其他措施。（1）离心式压缩机轴瓦运行温度为 7085，为增强设计的有效性，应结合具体温度选用不同的润滑油：温度大于 60 时，油温升高10 矿物油老化速度和积碳速度明显增加；轴瓦温度介于6085 时，选用矿物油作为基础润滑油，润滑效果较为良好；在轴瓦温度大于 85、尤其是大于 95 的情况下，适宜选用纯合成油作为基础润滑油6。离心式压缩机运行指标分析见表1。（2）为避免油箱漏油，要求机组内油量在规定范围内，应加强检测与维护，一旦发现油箱内油量不符合标准则须加油，并设置适宜的油量，严格控制油箱内的气压；保持油箱环境的良好，定期清洁油箱、油网与轴承箱，避免影响油品质量；为减少轴瓦磨损，保障润滑油具有较强的黏附能力，要求黏度适宜、表面吸附能力较佳；避免油膜受损，轴瓦工作失去保护机制，进一步加剧磨损现象。（3）优化叶轮材料设置，将 Q690 改为 FV520B，改良之后碳含量从最大数值 0.12降低至不足 0.07，而 Cr、Mo、NO、Ni、Cu的含量，分别从 0.77、0.45、0.06、1.43和 0.32，增加至13.014.5、1.31.8、0.250.45、5.06.0、1.31.8。材料中 Ni、Cr 的含量明显增加，材料的抗氧化性、抗锈性、抗腐蚀能力显著增强，强度与耐磨性显著提升，叶轮机械性能更佳，保持叶轮单独动平衡、转子高速动平衡7。（4）检查中间冷却器，技术更换破损管束，检测中注意避免有水混入压缩空气与醋酸气体形成醋酸液体，此时容易腐蚀叶轮聚酯空分。（5）清洗工作完成之后，在轴瓦加油之前应取出滤网、去除油中杂质。机组运行前应进行必要的准备工作，之后再启动机组，依据实际运行情况，要求轴瓦最高温度低于 107、止推轴瓦温度不超过 107，一旦检测到实时温度超过运行标准则立即停止运行，并对机组运行部件一一进行检查。构建应急维修机制，及时检测出故障或隐患并进行修复，3#空压机转子运行良好，保证生产活动顺利运行。5结束语一旦出现离心式压缩机轴瓦磨损故障，要求立即停止使用，并进行细微的观测与检查，及时发现该故障出现的原因，精准设置各项参数，对运行中的相关部分及时予以修复与处理。芯轴打表法当前运用较为广泛，在使用过程中能够精准测算出间隙距离，计算结果正确，操作较为安全实用。在对故障及时处理的同时可以联合运用必要的预防措施，通过必要的操作促进离心式压缩机稳定运行，增强整体生产效率。参考文献1衣可心，俞国新，赵远扬.R1234ze（E）在 R134a 离心式制冷压缩机中的直接替代研究 J.制冷与空调（四川），2022，36（3）：409-415.2董学航.海上平台离心式闪蒸气压缩机轻烃回收方法创新与思考 J.现代制造技术与装备，2022，58（5）：153-155，208.3孟冲，左志涛，郭文宾，等.压缩空气储能系统高压离心压缩机进口导叶调节规律研究 J.工程热物理学报，2021，42（11）：2834-2840.4刘雁，高宽，何浩，等.离心压缩机出口动态压力的最大 Lyapun0v 指数特征研究 J.振动与冲击，2021，40（24）：198-204，281.5李继红，李洁，张敏，等.离心式压缩机叶轮用马氏体不锈钢焊接接头组织与性能 C.陕西省机械工程学会 2019 年论文汇编，2022：69-72.6赵玉林.ITCC 控制系统在延迟焦化装置富气离心压缩机防喘振控制中的应用 J.中国石油和化工标准与质量，2022，42（2）：116-118.7李庆阔，张子卿，张英杰，等.基于机器学习 XGB00st 算法的跨音速离心压气机扩压器气动优化设计 J.工程热物理学报，2021，42（8）：1970-1978.编辑吴建卿项目维修之前维修后期平均分子量4.1164.421Cp/ev（KTI）13861.385压缩性系数 ZU1.081.07进口容积容量（干湿）/（m3/h）23642462压力/MPa（A.）14.914.8温度/70.576.7Sp/ev（KTU）13841.383压缩性系数 ZI1.021.02所需功率/kW15342110转速/（r/min）10 11211 226预计的喘振限/（Nm3/h）16.591873多变能量头/（kg/kg）914711 817多变效率/%73.373.6表 1离心式压缩机运行工况对比61