空壓裝置出現震動(dòng)的狀況分解

　　1概述天鐵集團空分廠(chǎng)現有制氧(Oxygen)設備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(kāi)封空分廠(chǎng)的設備，生產(chǎn)能力為1.5萬(wàn)m 3／h氧氣，其工藝采用的是內壓縮流程設計。DA－70型空壓機是3號空分的關(guān)鍵性設備之一。它的正常運轉是整套設備正常生產(chǎn)的基礎保障，其作用舉足輕重。自1997年投產(chǎn)以來(lái)，已連續運行近9年。
　　2空壓機異常振動(dòng)的發(fā)現DA－70型空壓機是開(kāi)封空分廠(chǎng)生產(chǎn)(Produce)的離心式壓縮機，采用汽輪機驅動(dòng)，帶有兩級中間冷卻器。該設備(shèbèi)采用的是抗振性能較好的可傾瓦塊軸承，分別在兩端軸承設有振動(dòng)監測點(diǎn)4處（垂直、水平(Level)各兩處）。
　　2005年9月運行人員發(fā)現DA－70型空壓機一級軸承振動(dòng)有上漲的趨勢，在考慮到生產(chǎn)的情況下，繼續堅持運行，振動(dòng)仍然保持上升趨勢，一周后已達到75μm，嚴重(serious)超過(guò)設備(shèbèi)的正常運行技術(shù)參數，于是廠(chǎng)里決定停車(chē)進(jìn)行檢修(Overhaul)。
　　3初步分析原因通過(guò)分析認為引起軸承振動(dòng)超標的主要原因有以下幾個(gè)方面：3.1汽輪機、聯(lián)軸器、設備轉子本身動(dòng)平衡偏離，造成設備在高速運轉時(shí)產(chǎn)生較大的離心力，從而對軸承產(chǎn)生較大的沖擊，振動(dòng)值升高。
　　3.2中間冷卻器(cooler)滲漏，造成水垢隨氣流進(jìn)入壓縮機(compressor)，在壓縮過(guò)程中附著(zhù)在轉子葉輪上或級間管道壁上，造成氣流流通不暢，軸承振動(dòng)偏離正常值。
　　3.3空氣過(guò)濾(filter)器過(guò)濾效果(xiàoguǒ)差，空氣中的雜質(zhì)進(jìn)入壓縮機，對高速旋轉的轉子及葉輪產(chǎn)生很大的沖擊，使軸承(bearing)的受力不均勻，產(chǎn)生振動(dòng)偏差。
　　3.4軸承出現了嚴重的磨損（零部件失效的一種基本類(lèi)型）現象，造成軸承振動(dòng)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備?？諝鈮嚎s機與水泵構造類(lèi)似。大多數空氣壓縮機是往復活塞式，旋轉葉片或旋轉螺桿。離心式壓縮機是非常大的應用程序。
　　3.5軸承瓦塊與轉子之間的間隙出現偏差，造成軸承振動(dòng)偏離正常范圍。
　　3.6汽輪機、聯(lián)軸器（Coupling）、空壓機轉子出現不對中的現象，造成設備在高速運轉時(shí)發(fā)生振動(dòng)(vibration)偏離正常值的現象。昆山空壓機是回轉容積式壓縮機，在其中水或其它液體當作活塞來(lái)壓縮氣體，然后將氣體排出。
　　4初步檢查結果針對以上分析的原因，對設備逐項進(jìn)行了檢查，檢查結果如下所述。昆山空壓機維修在啟動(dòng)前，首先啟動(dòng)油泵控制系統，油泵控制系統啟動(dòng)后保證空壓機各潤滑部件潤滑良好，同時(shí)油泵控制系統可通過(guò)內置的溫控閥來(lái)調節內部油壓和油溫，以滿(mǎn)足系統需要。
　　4.1為確定轉子的動(dòng)平衡性能，分別將空壓機轉子和聯(lián)軸器（Coupling）送至開(kāi)封空分廠(chǎng)進(jìn)行動(dòng)平衡校正（詞義:校對改正)實(shí)驗。通過(guò)試驗數據（data)可以得出結論：一級軸承振動(dòng)升高主要原因不是設備轉子和聯(lián)軸器動(dòng)平衡出現問(wèn)題而引起的。
　　4.2從表面看設備內部較為清潔，葉輪及轉子上沒(méi)有污垢存在，排除（Remove)了設備進(jìn)水的可能性(Possibility)。
　　4.3各級氣封以及葉輪沒(méi)有發(fā)現嚴重磨損情況，只有平衡盤(pán)氣封有輕微磨損，可以排除空氣過(guò)濾(filter)器過(guò)濾效果差的原因。
　　4.4一級軸承(bearing)支撐瓦塊沒(méi)有明顯磨損，經(jīng)壓鉛測量頂間隙為1.58μm，間隙偏小，過(guò)盈為0.35μm，此過(guò)盈量偏小。
　　4.5經(jīng)過(guò)對中巡查，測試數據（data)所示。昆山空壓機維修在啟動(dòng)前，首先啟動(dòng)油泵控制系統，油泵控制系統啟動(dòng)后保證空壓機各潤滑部件潤滑良好，同時(shí)油泵控制系統可通過(guò)內置的溫控閥來(lái)調節內部油壓和油溫，以滿(mǎn)足系統需要?？梢缘玫浇Y論，軸承(bearing)振動(dòng)過(guò)大不是由于此原因造成的。
　　4.6考慮（consider)到汽輪機(Turbine)可能出現問(wèn)題(Emerson)，從而引起空壓機的振動(dòng)不正常，在正常試車(chē)前對汽輪機進(jìn)行了單機試車(chē)，達到額定轉速時(shí)其振動(dòng)值都小于20μm，沒(méi)有超過(guò)設計要求?？梢耘懦≧emove)汽輪機的原因。
　　5初次整改措施根據檢查的結果對存在問(wèn)題的部分進(jìn)行了整改，更換了平衡盤(pán)氣封，調整了軸承(bearing)間隙，達到設計要求。重新對空壓機轉子、聯(lián)軸器及汽輪機轉子對中進(jìn)行了校正，符合設備安裝要求。
　　6第一次試車(chē)情況在完成所有的整改措施后，進(jìn)行了試車(chē)，并使用便攜式測振儀對一級軸承進(jìn)行了測試。在試車(chē)過(guò)程(guò chéng)中發(fā)現剛開(kāi)始沖轉速(Rotating speed)時(shí)，一級振動(dòng)就達到35μm，在沖轉過(guò)程中持續升高，沖過(guò)臨界轉速達到8000r／min后，一級軸承振動(dòng)迅速升高，接近90μm，轉速接進(jìn)1 0000r／min時(shí)出現異常(abnormal)聲響，被迫停車(chē)。
　　7試車(chē)失敗分析原因考慮到初次分析引起設備振動(dòng)的原因，針對此次試車(chē)失敗的結果，結合測振儀測得的數據（data)結果分析見(jiàn)。
　　便攜式測振儀現場(chǎng)測量數據（上圖是徑向方向、下圖是軸向方向）由測振儀現場(chǎng)測量數據分析(Data Analysis)，由于2、3、4倍轉速頻率(frequency)的出現，且徑向振動(dòng)幅值大（二倍轉速頻率），軸向振動(dòng)幅值較?。ǘ掇D速頻率）。因此，考慮軸承及軸承座或設備基礎存在松動(dòng)。
　　8針對以上分析重新采取措施根據以上分析重新對設備軸承包括軸承座進(jìn)行全面的檢查，發(fā)現一級軸承座根部與設備基座之間有松動(dòng)現象。后經(jīng)現場(chǎng)進(jìn)一步分析檢查，發(fā)現設備基礎下墊鐵出現了松動(dòng)現象。因此，各方面分析集中指向軸承座和設備基礎松動(dòng)的原因，與測振儀反映出的情況相吻合。根據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(jìn)行了鉸孔配做，確保了軸承座不存在松動(dòng)現象。同時(shí)，更換了軸承，重新調整了間隙，符合設備安裝技術(shù)參數(parameter)要求。
　　8.2考慮到生產(chǎn)的需要，決定對設備基礎采取小范圍的整改，將墊鐵重新進(jìn)行調整，進(jìn)行焊合固定，并在設備基座的下方增加(increase)了一個(gè)支撐點(diǎn)。然后重新進(jìn)行灌漿。
　　9再次試車(chē)振動(dòng)(vibration)監測記錄所有整改措施實(shí)施完畢，確定具備了所有的試車(chē)條件后進(jìn)行試車(chē)。昆山空壓機維修工作時(shí)，空氣經(jīng)過(guò)自潔式空氣過(guò)濾器被吸入，通過(guò)PLC自動(dòng)清洗過(guò)濾器，空氣在經(jīng)過(guò)進(jìn)口導葉自動(dòng)調節后進(jìn)入一級壓縮，經(jīng)一級壓縮后的氣體溫度較高，然后進(jìn)入中間冷卻器進(jìn)行冷卻(水走管內，氣走管外，中冷器的水流量要求為110m/h)之后進(jìn)入二級壓縮系統DA－70型空壓機一瓦振動(dòng)與轉速(Rotating speed)情況記錄。
　　在轉速(Rotating speed)很低時(shí)一瓦的振動(dòng)與以往同轉速相比并不小，但隨著(zhù)轉速的增加(increase)，振動(dòng)值沒(méi)有明顯增加，在通過(guò)臨界轉速時(shí)，振動(dòng)沒(méi)有大的波動(dòng)，升到10000r／min時(shí)振動(dòng)值基本穩定在30μm左右，達到額定轉速時(shí)也沒(méi)有明顯的升高。設備帶上負荷后，振動(dòng)值略有小幅度的下降，宣告試車(chē)成功。
　　10結論DA70型空壓機是高速旋轉設備，引起軸承振動(dòng)(vibration)的因素較多，經(jīng)過(guò)我們準確的診斷與科學(xué)(science)的分析，采取一系列的措施，順利完成了設備的搶修任務(wù)，運轉到現在軸承振動(dòng)控制在允許范圍(fàn wéi)內，沒(méi)有出現過(guò)較大的波動(dòng)。這次的事故對我們是一個(gè)很好的警示，在設備巡查、維修過(guò)程中利用科學(xué)的手段、先進(jìn)的工具、正確的方法(method)會(huì )達到事半功倍的效果。