【壓縮機網】2010年，河南豫光金鉛股份有限公司制氧廠建成投產一套KDONAr－10000/3600/320型空分裝置，采用分子篩吸附凈化、增壓透平膨脹機制冷、無氫制氬、氧氮外壓縮流程，由開封東京空分集團公司設計成套供貨。其中氧壓機采用杭州某透平公司生產的氧氣透平壓縮機（以下簡稱氧透），產品代號T1YS52B，將空分裝置生產的10000Nm3/h低壓氧氣壓縮后送入廠區氧氣管網。

　　一、機組簡介

　　該氧透機組是高低壓雙缸、八級壓縮、五級冷卻、水平剖分離心式。采用額定功率2000kW、額定電流137A的異步電機驅動，經齒輪增速機增速到16759r/min帶動壓縮機同步運轉。機器參數如下表：

　　氧透主機在大廠房二樓，從北向南依次布置著主電機、增速機、低壓缸、高壓缸，排成一列，它們之間采用膜（疊）片聯軸器。低壓缸端軸振測點分別是XIAS3401、XIAS3402（以下分別簡稱1點、2點軸振）位于北端軸承上；XIAS3403、XIAS3404（以下分別簡稱3點、4點軸振）位于南端軸承上，XIAS3405、XIAS3406（以下分別簡稱5點、6點軸振）位于高壓缸北端軸承上，XIAS3407、XIAS3408（以下分別簡稱7點、8點軸振）位于南端軸承上。

　　2019年4月份，在連續運行兩年半時間后，進行停機維保：拆檢各軸承，其中高壓缸的高壓側徑向軸承瓦塊有輕微磨損跡象，予以更換五塊新瓦塊，斷開各聯軸器進行復測，對中情況并未調整。開機運行后八個軸振測點平穩。但運行到6月份，低壓缸軸振測點開始出現異常波動現象：1、2點軸振同時升高，同一時間3、4點同時下降，低壓缸兩個軸承的軸振測點同時相反趨勢變化，波動幅度最大有5um，有時伴隨著高壓缸的5、6、7、8點會在同一時間波動，幅值變化1um。軸振并不是一直波動，而是八個測點有時平穩有時波動，每次波動間隔時間不固定，毫無規律，波動時低壓缸、高壓缸軸位移始終穩定。每個軸承上的兩個測點是相同趨勢變化。如圖1中趨勢圖所示，在15:06:17時3、4點軸振降到最低時，然后開始上升，15:09:53達到最高。波動幅值如下：

　　XIAS3405：天藍色、XIAS3406淺藍色、XIAS3407黃色，這三個點基本是平穩，分別是2.0、2.9、7.0um；

　　XIAS3408：此時因其它原因其軸振變送器拆下未安裝。

　　針對氧透軸振波動情況，進行采取一系列措施。

　　二、處理經過

　　1.首先懷疑儀表干擾問題。軸振測量采用派利斯產品，檢查到軸振變送器TM301信號電纜是三芯紅綠黃電纜，在DCS機柜處，綠線接到了UPS供電的220V空開上，為現場柜內TM900電源模塊供電。該現場柜內的1、2點軸振變送器電纜的綠線作為了220V的L、N線，屬于安裝施工不規范。于是另接電源電纜到現場柜內，電源與信號線不得共用一根電纜，但處理后軸振仍波動；于是再將1、2點在軸振變送器處對調延長電纜，3、4對調，6、8對調，但是波動仍舊出現。隨后在現場TM900電源的負極處增加接地，以上措施均未見改善軸振波動情況，所以排除了儀表測量問題；

　　2.化驗潤滑油，其粘度、閃點等參數合格；

　　3.因運行中一二級冷卻器氧氣側壓力分別是0.11MPa、0.27MPa，而循環水壓力0.30MPa，若冷卻器串漏，水分會進入氣側，被帶入沖擊到葉輪上，造成波動。于是用露點儀在線檢測送氣管道樣氣，顯示-85℃，因此排除冷卻器串漏問題；

　　4.于2019年9月7日將另一套空分裝置三臺活塞氧壓機開啟，通過中低壓并網管道送氣，從而停下該氧透機組。拆開各聯軸器護罩檢查聯軸器完好；拆各軸承檢查，未見瓦塊損壞，但部分瓦塊上有積炭，予以清除；高壓缸低壓側軸承中分面軸承蓋上有斑點，怕受力不均勻，用銼刀予以修復；各軸振測點重新復測安裝間隙電壓。開機后軸振很平穩，但運行六天后，又恢復以往的波動情況；

　　5.2020年1月2日利用系統停機更換空壓機勵磁柜機會，氧透進行檢查高、低壓缸聯軸器兩側的徑向軸承，未發現異常，開機后平穩，運行六天，即8日開始出現波動，依然是1、2點同時下降，3、4點同時上升，5點上升，其他測點穩定。

　　6.在2020年6月8日邀請診斷公司來現場，采用美國羅克偉爾自動化-恩泰克公司機械設備預測維修系統，進行振動狀態監測和故障診斷，其結論：

　　（1）增速機振動合格；

　　（2）電機轉子、高低壓缸轉子、增速機轉子動平衡正常；

　　（3）高低壓缸之間聯軸器對中較差；

　　（4）機組不存在機械松動故障跡象；

　　（5）增速機齒輪嚙合狀態正常；

　　（6）電機自由端定子氣隙不均勻；

　　（7）機組滑動軸承油膜穩定，沒有磨損跡象。

　　給出維修建議：進出口管膨脹節緊固狀態異常導致軸振波動異常。因各測點波動，但幅值仍在指標范圍內，如果處理對中，檢修時間不允許，故繼續監控運行。

　　7.在2020年8月24日，從13：50開始，1、2、3、4點軸振仍舊波動，本來相對平穩的5、6點出現突升后開始波動，見圖2中趨勢圖最上邊的天藍色和淡藍色兩條線。首先通過對調延長電纜排除了測量問題，判斷屬于真實波動。于是在19：00臨時停機，檢查5、6點所在的軸承，即高壓缸低壓側軸承，其瓦塊上有積碳，用金相砂紙打磨。檢查管道上所有膨脹節，其中一級排氣膨脹節掉出的一根限位螺桿予以恢復裝上；將高壓缸西側2個、南側1個調整對中用頂絲松開，因運行中頂絲緊緊貼住缸體，會影響到缸體的熱膨脹，作為調整對中用螺桿頂絲應該是自由狀態。處理完上述三項后，啟動氧透，開機后各測點很平穩，但在29日凌晨1、2、3、4點又開始波動，依舊只是平穩五六天時間。即每次停機拆檢軸承后開機各點軸振都能平穩不到一周時間就依然波動。

　　2019年8月11日因電網原因機組跳閘，開機后軸振平穩，但數天后再次開始出現以往波動狀況。

　　2019年12月20日和2020年8月22日因電網原因出現兩次跳車，啟動后低壓缸測點隨即開始波動。

　　三、臨時應對措施

　　由于多次停機處理無法解決低壓缸軸振波動根本問題，雖然波動但均未超過報警值（33.6um）,于是仍運行使用，待有足夠的停機時間才能處理。這期間采取應對措施如下：

　　1.加強培訓。掌握氧透故障停機時應急處置措施，即通過中低壓并網閥開啟在停另一套空分的備用活塞機，平時每周開啟油泵潤滑、盤車、充氮維保來保證這些備用活塞機完好備用，做到能隨時啟用。一旦氧透停機時，氧氣能及時恢復供應；

　　2.在氧透每次臨時停機時，均進行聯鎖停機試驗和氣動閥調試，尤其氧氣進口閥V3301、中壓旁通閥V3302、送氣閥V3306、緊急噴氮閥V3315、V3316這些帶有雙電磁閥的全開全關型氣動閥。試驗時現場確定每只電磁閥都能聯鎖放氣，保證一旦故障停機時聯鎖動作安全可靠性。

　　3.作為重點關注設備，每小時操作工巡檢和專業組點檢結合，有任何不同于過去的波動異常現象及時上報。

　　四、問題徹底解決

　　2020年10月，該套10000空分裝置扒砂大修，氧透有足夠的時間進行拆檢，邀請專業維修單位入廠檢修氧透。拆檢各軸瓦，其中增速機高速軸止推軸承有劃痕，予以刮刀修復；低壓缸南側軸瓦2塊下瓦巴氏合金有短小裂紋，予以更換新瓦塊；電機與增速機之間的疊片聯軸器上裂紋的絕緣襯套全部更換；拆開各聯軸器進行復測，并進行調整對中：低壓缸南北兩側分別增加5絲、10絲紫銅皮，電機后軸承座下增加20絲紫銅皮，最終對中結果如下：

　　（單位mm）

　　電機與增速機：東張口0.025電機偏西0.02；下張口0.015電機高0.01

　　增速機與低壓缸：西張口0.01低壓缸偏西0.005；下張口0.015低壓缸高0.01

　　低壓缸與高壓缸：東張口0.015高壓缸偏東0.005；下張口0.02高壓缸高0.03

　　吊開高、低壓缸頂蓋，檢查轉子和蝸殼流道、各密封，檢查導葉動作情況。按設備使用說明書中的技術要求進行復測各安裝間隙裝配主機。同步拆檢一樓防火墻內4只氣體過濾器、檢查各進排氣管道上膨脹節，將排氣溫度和蝸殼溫度原普通儀表屏蔽電纜更換為E型熱電偶補償導線，消除熱電偶測量誤差。

　　大修結束，氧透開機后，各軸振測點平穩，分別是6.6、16.7、17.0、12.2、2.7、2.8、8.5、10.2um，截止目前已連續運行三個月均正常。

　　五、結束語

　　氧透機組作為空分裝置的關鍵重點設備，結構復雜，自動化程度高，操作簡單、方便。平時務必加強巡檢，每月做好備用油泵和排煙風機啟停聯鎖維保試驗，確保輔助備用動設備完好；主機停機期間做好各項維保工作，由于其在安全性和可靠性的特殊要求及機組的精密性，主機的大修工作必須引起足夠的重視，需邀請廠家專業技術人員現場指導或直接委托專業維修單位按照說明書要求進行；作為用戶，應該自始至終參與，逐項把關驗收。

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