楊新嶺
(徽昊源化工集(jí)團有限公司,安徽省 236000)
摘 要:昊源集團18.30配套二期合成氣壓縮機在(zài)運行1年時間內(nèi),推力軸承(chéng)溫度一直過高(gāo),推力瓦塊巴氏(shì)合金多次脫落,現就上述問題的經過及處理過程進行分析。
關鍵詞:推力軸承;溫(wēn)度高;燒瓦
一、前言(yán)
合(hé)成氣壓縮機是合成氣項目中的關鍵設備。我廠一台2BCL528+3BCL459/A離心式壓縮(suō)機自2014年4月份(fèn)開車(chē)運行以來一(yī)直因為高壓缸推力軸承溫度高製約生產,特(tè)對幾次檢(jiǎn)修過程總結分析。
二、故障分析與措施
二期合成氣壓(yā)縮機由8000KW異步4級電機驅(qū)動,經齒(chǐ)輪箱增速至9600r/min帶動低壓缸、高壓缸運行。自2014年5月開始,二期合成氣壓(yā)縮機(jī)高壓缸推力瓦溫度居高不下,Z高(gāo)時達113℃。該軸承為金斯(sī)伯雷推力(lì)軸承(chéng)。8月份對推力軸(zhóu)承進行檢查,發現主推力瓦塊有(yǒu)積炭現(xiàn)象存在。

圖1 主推(tuī)力瓦積(jī)炭; 圖2 主推力瓦燒壞
積炭用1000
#砂紙進行清理後投入運行,經過近十天時間主推力瓦溫(wēn)度從85℃緩慢上漲到98℃。
2014年8月,對推力瓦進(jìn)行檢查,積炭現象仍然存在。分析(xī)認為推力瓦供油不足或回油不暢是造成溫度高的主要原因。有的止推軸承帶油控製環結構,但一般油控製環的出油口經設(shè)計偏(piān)小,導致軸承體內部潤滑油不能及時排(pái)掉,大(dà)量(liàng)熱量在軸承體內蓄(xù)積造成。
[1]
於是(shì)采取了以下(xià)措施:主推力瓦(wǎ)瓦塊進油側刮弧形油楔,推力軸承(chéng)控油環孔由13mm擴為16mm,進油(yóu)壓力由0.10MPa提高到0.13MPa。經檢修(xiū)後主推力瓦溫度穩定在85℃左右。
2014年12月25日高壓缸推力瓦在(zài)運行溫度96.5℃時燒壞,巴氏合金(jīn)層脫落、推力盤同時造成磨損。對推力盤稍作處理後,更換推力瓦塊(kuài),投入生產。
2014年12月27日推力瓦在(zài)運行溫度77.3℃時第二次燒(shāo)壞,巴氏合金層脫落,推(tuī)力(lì)盤磨損。
針對兩次事故(gù),首先從轉子軸向力增加因素進行分析處(chù)理。軸向(xiàng)力(lì)增(zēng)加的因素主要有:
1、壓縮機突然停機:壓縮(suō)機突然停機後出口氣體排不出(chū),如處(chù)理不當可能造成氣體(tǐ)倒流(liú)、密封損壞(huài)、軸向力增加。2014年12月21日主電機定子線圈接地(dì)燒壞,造成突然停機,後更換電機投入生產。分析認為可能對推力(lì)瓦及密封造成一定損傷。
2、操作不當:由於操作不當導致壓縮機入口流量(liàng)減小,使得進出口壓差(chà)增加以(yǐ)及進口衝力減小,造成軸向力增加。次燒瓦前(qián)20分鍾係(xì)統開車過程中合成崗位冰機跳(tiào)車,壓縮機進口流量出(chū)現大幅度波動,導(dǎo)致高壓缸防喘振閥打開。分析認為負荷大幅度波動,軸向推(tuī)力瞬間過大,造成推力軸承油膜(mó)不能建立,是次燒瓦(wǎ)的主要原因(yīn)。
3、級間密封(fēng)損壞:級間密封損壞將導致葉輪(lún)前蓋板處氣體大量流回(huí)葉輪入口,從而前蓋板所受壓力降低(dī),結果使軸向力增加。
4、平衡機構失效:平衡機構在正常情況下可平衡(héng)一定的軸向力。
[2]如果平衡管(guǎn)堵塞、平衡盤密(mì)封損壞(huài),都將引(yǐn)起平衡(héng)能力下降,軸向力增加(jiā)的後果。2014年12月30日(rì)對高壓缸進行抽芯(xīn)檢查,平衡管無堵塞(sāi),級間密封、平衡(héng)盤密封等無損壞、間隙符合設計要(yào)求。
5、聯(lián)軸器存在預拉(lā)伸力。推(tuī)力軸承(chéng)修複後,高壓缸驅動端膜片聯軸器接筒含兩端(duān)調整墊片8隻拆除,高低壓缸轉子同時推(tuī)向同一側,測量聯軸器端麵距離,與接筒外加8隻0.5mm調整墊片之和相等。因此排除預拉伸力原(yuán)因。
其次推力盤光(guāng)潔度不夠、推力瓦塊厚度相差較大也會引起推力軸承損壞。之前(qián)在安裝推力瓦塊時進行了詳細測量厚度差在0.01mm以內,符合要求。分析認為次燒瓦之後推力盤未進行仔細修磨,存在兩道1mm寬,0.03mm深環狀溝槽,是造成第二次燒瓦的主要原因。

圖3 次(cì)燒瓦後推力盤修複圖; 圖4 第二次(cì)燒瓦後推力盤修複圖(tú)
於是對推力盤進行精磨處理,精磨0.10mm,厚度偏差經百分表檢查在0.01mm以內。精磨後推力盤隨轉子一起返廠作動平衡。磨(mó)損量通過從(cóng)推力軸承背後調整塊加0.10mm銅(tóng)皮(pí)進行調整,之後更換推力瓦塊,投(tóu)入生產。2015年2月5日高壓缸推力瓦在滿負荷運轉一個月後(hòu),在運行溫度80.5℃時第三(sān)次燒壞,推力瓦巴氏合(hé)金脫落,推力盤損失。分析原(yuán)因為推力盤第二(èr)次修複質量不(bú)合格,表麵有氧化(huà)層,如圖3所示。於是進行推力盤第三次修複(fù),修(xiū)複後投入生產。
2015年(nián)4月12日利用係統斷電機會對高壓缸推力瓦進行檢查發現其中一塊推力瓦存在積炭、點蝕現象,於是重新更換新(xīn)瓦。
推力瓦積炭、點蝕現象(xiàng)說明高壓缸軸向推力可能超標。表1為壓縮機(jī)各段設計工況與現在實際運行工況比較。實際工況明顯偏離設計工況及特(tè)性曲線。壓縮機流量超設計負(fù)荷(hé)4%,軸向推力較大。但目前(qián)壓縮機進行平(píng)穩,溫度一直穩定在70℃左右,不再出現溫度高、燒瓦現象。
三、結束語
引(yǐn)起推(tuī)力瓦溫度過高原因應從進(jìn)回油、軸向推力以及推(tuī)力(lì)軸(zhóu)承和推力盤自身上找原因(yīn)。徹底解決(jué)軸向推力過大問題(tí),還需從增(zēng)大平衡盤、平衡(héng)管和推力瓦麵積上進行改造。
表(biǎo)1 壓縮機各段工況

參考文獻:
[1]蘇中帥,周慧,王碩,王(wáng)延飛,王俊.CO2l離心壓縮機組推力瓦溫高問題的分析[J].機電產品開發與創新,2014,27(3):20-22.
[2]李榮(róng)榮(róng).離心式壓縮機軸向力分析及平衡與消除措施[J].當代(dài)化工,2013(2):773-778
來源:《基層(céng)建設》2015年14期