D型壓縮機(jī)振動超標故障的排查與維修(xiū)

2020-01-16

帕哈提·賽買提
  摘 要:D型天然氣壓縮機(jī)在運轉過程中出現振(zhèn)動超高報警停機,通過運(yùn)用振動監測儀器和激光對中儀,提取(qǔ)振動信號並實施(shī)調整維護,故障得到有效解決(jué)。
  關鍵詞:壓縮機;振動;聯軸器
  1 引言
  D型天然氣壓縮機在X天然氣處理站處理凝析油穩定產(chǎn)生(shēng)塔頂富氣,對富(fù)氣進行增壓實現回收,容積(jī)流量為5m3/min,進氣壓力(lì)0.6MPa,排氣壓力6.5MPa,機組為(wéi)對置平衡式、兩列、雙作用(yòng)(蓋側壓縮)電驅(qū)活(huó)塞壓縮機,日處理氣量5×104m3。機組的穩定運行直接影響富氣回收率。2#機組運轉過程中出現振動超高報警停機,現場提取振動信號顯示電機與(yǔ)中體(tǐ)振動幅(fú)值超標,調整機(jī)組與電機對中,再次運行仍發生報警停機,對機體中體拆解檢查(chá),發現十字頭銷有斷裂,更換十字頭銷,並對各摩擦副間隙進行測量調整,再(zài)次運行各點位(wèi)振動幅值得到降低,機(jī)組恢複正(zhèng)常(cháng)運行。
  2 故障(zhàng)表象
  D型往(wǎng)複壓縮機分別在電機與壓縮端設有2個(gè)固定式振動傳感器,2018年6~7月,2#機組頻繁出現報警停機(振(zhèn)動超高停機(jī)設定值:15mm/s),主(zhǔ)要(yào)報警源為電機振(zhèn)動傳感器(qì)。對機組電機進行排查,采(cǎi)用便攜式振動監測儀對機組進行振動監測,壓縮端一、二(èr)級氣閥、中體、曲軸箱、氣閥各點位3個方向振動幅值均在9~12mm/s,而電機存在軸向(xiàng)振動(dòng)大(18mm/s,超過(guò)停機設定值)。
  3 電機故(gù)障排查
  按照振動監測儀器振動幅值結果,其電機風(fēng)扇一側(cè)振動幅值相對聯軸器端振動幅值較高,分析有可能存在動平衡(héng)性偏差,見表1。拆解電機(jī)風扇端檢查,發現電機風扇存在偏(piān)心,軸套有磨損,風扇出現(xiàn)鬆框,如圖(tú)1所示。

  進一(yī)步排查電機聯軸器端(duān),其軸承未有異(yì)常,聯(lián)軸器膠圈(quān)存在老化裂紋問題,按圖2所示裏外(wài)有裂紋(wén)。
  2018年7月(yuè)10日經(jīng)對風扇軸套進(jìn)行更換,並更換(huàn)聯軸器膠圈,采(cǎi)用激光(guāng)對中儀對其進行對中,對中數(shù)據如圖3所示水平(píng)與垂直方向(xiàng)均在“良好”以上。
  2#機組帶載運行振動(dòng)幅值得到有效降低,如表2所(suǒ)示。2018年7月22日期間2#機組再次出現振動值超高停(tíng)機(jī),此次僅依靠經驗判斷為聯軸器對中不良導致,對2#機組進行(háng)對中,檢查對中數據依舊為“良好”,進一步對其調對,將聯軸器對中至“優等”,如圖4所示。機組本次對(duì)中(zhōng)完成後,對其帶載運行,工藝參數進行核查,進氣壓力(lì):0.4~0.56MPa,排氣壓(yā)力:4.2MPa,電流:120~145A,均符合(hé)設計參數(shù)範圍。實施振動監測,電機振動(dòng)幅值降低到12mm/s左右,得到消減在合理(lǐ)範圍。但壓縮機本體振動(dòng)幅值較高,其水平(píng)、垂直方向振動值均在20mm/s以上。

  4 壓縮機故(gù)障排查
  以振動監測結果為依據,分析有(yǒu)可能(néng)機組部件(jiàn)運動副摩擦出現異常。機(jī)組活塞與氣缸、十字頭與導軌、曲柄銷與連(lián)杆(gǎn)大頭瓦、兩連杆大頭與曲柄銷等配合間隙超過標準範圍,會產生零件鬆框,軸套、軸瓦零(líng)件表麵物質由於潤滑不良或裝配不當等原因不斷損失,零件尺寸或摩擦表麵形狀發生改變,都會產生運動零件徑向跳(tiào)動、軸向竄動,高速運動加大對機體衝擊力就會導致振(zhèn)動。
  在2#機組拆檢曲軸箱,發現一級缸軸瓦(wǎ)表麵發(fā)生較(jiào)嚴重偏磨,表麵劃痕較大,Z大1mm,主要表現為軸瓦與軸徑配合間隙不均勻,局部配合間隙過小(xiǎo)造成。如圖5所示(shì)。
  拆解中體(tǐ)十字頭發現十字頭在中間發生斷裂,斷口如圖6所示。十(shí)字頭銷連接連杆與(yǔ)十字頭,十字頭往複運動中十字頭銷主要(yào)承受剪切交(jiāo)變應力,十字頭銷(xiāo)斷口較齊平,與(yǔ)橫向剪切應力方向一致,且潤滑口檢查正常,切口是沿著機械加工凹槽橫向斷裂,分析是十字頭銷存在疲勞裂痕,隨著運行時間延長,Z終導致斷裂(liè)。
  更換斷裂零件,對2#機組壓縮缸、曲軸(zhóu)箱、中(zhōng)體等各部位拆檢,參照標(biāo)準參數配合間隙裝配調校,各點數值見表3。
  經綜合排查(chá)維修,2#機振動幅值於2008年7月(yuè)28日恢(huī)複(fù)正常(cháng),電機端平均有效(xiào)值(zhí)為5.8mm/s,水(shuǐ)平方向為4.3mm/s;壓縮端平均有效值為6.1mm/s,一級水平方向為8.1mm/s,二級水平方向為7.9mm/s,壓縮機端與電(diàn)機振動(dòng)幅值在設計範圍(wéi)以(yǐ)內。通過綜合運用振(zhèn)動(dòng)監(jiān)測、激光對中,更換零件和調校(xiào)間隙,機組運行狀(zhuàng)態得到(dào)有效改善,排除了振動超高停機故障。
  5 結論
  (1)機組各零部件裝配按照規定的裝配順序、間隙進行組裝,使得裝配各零件、套件得到(dào)相互位置關係,以便(biàn)各(gè)運動摩擦副達到相對運動精度,從(cóng)而得(dé)到有效潤滑,是保證機組長期運動運(yùn)行的重要環節(jiē),保證提高機組以及零部件使用壽命。
  (2)機(jī)組運行過(guò)程中(zhōng)出現隱形故障,往往通過溫度、振動、響(xiǎng)聲等表象(xiàng)顯現出來,運用激光對中儀、振動監測(cè)儀等狀態監測儀器,提取溫度、振動等信號特(tè)征,有助於故障的排查(chá)與處理。本文(wén)隻對(duì)通過提取振動時域圖形判別振動幅值高低(dī),需要強化對通振(zhèn)動頻譜分析技術,更加明確故障點,便於頻譜特征提取與故障診斷。
  參考(kǎo)文獻:
  [1]李(lǐ)樹勳,康雲(yún)星(xīng).往複(fù)式壓縮機管道振(zhèn)動分析與優化[J].流體機械(xiè),2019,(2):25.
  [2]朱承軍.往複壓縮機故障診斷技術現狀與(yǔ)發(fā)展趨勢[J].中國設備工程,2018,18.
來源:《壓縮機技術》雜誌
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