空分装置H100型空压机振动分析及处理

2022-04-141

动;故障诊断;不平戌潘高峰大庆炼化公司设备监测中心轮两边再带动小齿轮,每个小齿轮轴两端分别装配个闭式叶轮,实现4级压缩。其中低速轴转速为20174说,高速轴转速为24656,3根轴的支承轴承均为可倾瓦轴承,前后轴封均为迷宫密封,在线监测测点布置1.

空分装置是炼化企业的重要装置,担负为下游装置提供合格的氧气氮气及其他相关气体的任务,而作为空分装置核心设备的空压机,对其进行状态监测和故障诊断,确保其正常运行显得至关重要,是保证下游装置长周期平稳运行的基础。

某炼化公司空分装置空压站所使用的空压机013是开封空分设备厂生产的H10090.97型离心式压缩机,驱动电动机的转速为2972,电动机通过齿轮联轴器与压缩机大齿轮相联,大齿收稿日期20100913大庆市2.1振动现象空压机010旧平稳运行到2009年10月10日,88000在线监测系统显1 2级轴振持续增长,到月12日,1级轴振由36μm上涨到109μm,2级轴振由6841竹上涨到98爪,23.为分析振动原因,首先与装置联系,调取工艺参数变化情况,得知空压机出入口压力没有变化;12级出入口温度变化与振动无明显的关系;空压机负荷没做调整;振动变化与润滑油温度的变化大齿轮转频50心件出现缺损造成的,按发生不平衡的过程可分为原始不平衡渐发不平衡和突发性不平衡。

频卓Hz有密切关系,当润滑油温度改变时,12级振动幅值随油温的改变而变化,且轴瓦温度也随着波动。

上述现象说明振动由负荷波动气流激振等引起的原因可排除叭为确定振动变化的原因,应用在线监测系统对空压机产生振动的原因进行了分析。

2.2频谱分析从在线监测系统提供的振动趋势及频谱看出,当振动幅值增大或减少时,频谱中没有新值随着振动幅值的改变而变化,其它频率成分振动变化较小。47.由上述工艺情况和振动现象分析,初步判断空压机振动异常的原因可能是转子不平衡或轴瓦磨损2.

频率Hz转子不平衡故障机理设转子的质量为於,偏心质量为7,偏心距为6,如果转子的质心到两轴承连心线的垂直距离不为零,具有挠度为,由于有偏心质量为71和偏心距为6的存在,当转子转动时将产生离心力离心距或两者兼而有之。离心力的大小与偏心质量为,偏心距为6及旋转角速度0有关,即厂=7,2.众所周知,交变的力方向大小均周期性变化会引起振动,这就是不平衡引起振动的原因3.

而转子不平衡故障的主要特征现为振动时域波形近似为正弦波,频谱能量集中于基频高次谐波较小,转子轴心轨迹为椭圆。对原始不平衡运行初期机组振动就处于较高水平;对渐变不平衡,运行初期机组振动较低,随着时间的推移,振值逐步提高;对突发性不平衡,振动值突然提高,然后稳定在个较高的水平。

2.2.2轴承磨损故障根据转子动力学可知①由于旋转轴在轴承运动产生个支撑旋转和任何附加力的油楔。

②整个油楔的支持力可以用径向力和切向力来涡动振荡失稳。切向力总是向前的,也就是说总是在旋转方向上发生作用,涡动振荡失稳现环形或近于环形。

羞50频率Hz 2.2.1转子不平衡故障转子不平衡是由于转子质量偏心或转子部旋转轴油楔轴承组成个依照下列步骤运行的系统①特定的径向预载和系统的动态刚度使轴在个特殊的偏心位置上运转,这会产生个限制口,并在口前部形成油楔。这个油楔会产生出个与径向预载幅值相等方向相反的支持力,这对平衡力会在个平衡位置上支撑旋转轴。,如果径向预载发生变化,系统就不再平衡,轴会通过向轴承内移动来响应,这就会改变口的位置,油楔通过改变整体油楔支持力来反映,而且平衡力会再次在新的平衡位置上把持住轴。

根据以上原理,当转子作用于轴承上的力发生改变时,特别是转子负荷加大时,滑动轴承的油膜支撑力作为对平衡力,也跟着上升,转子负荷超过油膜支撑力极限时,导致油膜破坏,轴振动幅值上升;当润滑油油温上升,油的粘度下降,油膜支撑力下降,同样会导致油膜破坏,轴振动幅值上升,且轴承温度跟着上升4.

综合以上的分析判断,空压机运行时间较长,12级叶轮可能出现因积灰造成的不平衡现象,且随着不平衡的加剧,轴瓦进步磨损,从而导致12级振动逐步增大。

建议空压机立即停机,检查12级转子的结垢情况,检查轴承状况。

根据诊断建议,空压机停机检修,解体检查发现12级叶轮严重积灰结垢,垢层均匀分布;12级轴瓦下瓦瓦块磨损或破碎,与诊断结论致。

检修更换了空气过滤器滤袋,12级转子除垢并复校动平衡,更换了12级轴瓦。检修后启机,各级振动明显下降,*大振动为36,机组振动及运转状况良好。

曹春荣。,册3型空压机故障分析与处理。风机技术,2005黄崇林,吕广红,钟经山。063型空压机振动故障分析与盛兆顺。设备状态监测与故障诊断技术及应用。北京化学工业出版社,2003136137.

金锁英,余智玲。空分装置空压机振动分析及故障诊断习。

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