压缩机轴瓦故障分析与检修
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往复式压缩机主轴瓦异常损坏分析与改进措施摘要:往复式压缩机主轴瓦是压缩机中的一个重要部件,其主要作用是支撑和保护压缩机的主轴。
然而在运行过程中,发现往复式压缩机主轴瓦存在异常损坏的情况,这给压缩机的正常运行带来了很大的影响。
本文将对往复式压缩机主轴瓦异常损坏的原因进行分析,并提出改进措施,以提高压缩机的可靠性和稳定性。
关键词:往复式压缩机;主轴瓦;异常损坏引言:往复式压缩机又被称之为往复机,设备经过不断优化以及改进,已经被广泛应用在石油、天然气、化工以及冶金等领域中,是上述领域企业能否“安、稳、长、满、优”运行的基础,因此其运行状态会在很大程度上影响着企业生产。
影响往复机运行关键因素就是运转部件,该设备运转部件如主轴瓦异常损坏时有发生,因此以某单位6M40往复机为例,分析该设备轴瓦异常损坏的主要原因。
同时,通过分析与研究异常损坏原因,采取针对有效措施,有效预防再次出现主轴瓦异常损坏问题。
一、往复式压缩机结构分析某单位往复式压缩机是费拖合成装置馏分油汽提及释放气压缩系统核心设备之一,目的是将汽提塔进料轻质油、重质油、重质蜡等中间物料分离出的释放气进行压缩回收后送往尾气处理装置制氢。
主要采用6M型对称平衡式结构,具有压力循环润滑系统、气缸水冷系统以及电机驱动系统,在主轴两侧分布各列气缸,具有较好平衡性[1]。
该压缩机主轴瓦为薄壁瓦,薄壁瓦相对于厚壁瓦而言,具有弹性大,比压小,导热快,精度高等特点:1.弹性大:轴瓦的内径对轴瓦厚度的比值小,薄壁瓦显得弹性较大,即轴瓦的承载适应性较好,易于变形,使轴瓦具有接近轴径形状的适应能力,因而不需要刮瓦。
2.比压小:轴瓦单位面积的载荷小,在转数较高的情况下,能接近或达到液体润滑条件,保证长期持续工作,延长使用寿命。
3.导热快:薄壁瓦因轴承合金很薄,所以导热快,适应性好。
二、案例分析据统计,某单位6M40往复机自投入运行以来,截止2023年3月,故障检修频次共计22次,其中主轴瓦故障17次。
往复式压缩机常见故障分析处理与日常检修维护摘要:设备是企业进行生产的物质基础,现代的石油化工企业,生产连续性强,自动化水平高,且具有高温、高压、易燃、易爆、易腐蚀、易中毒的特点。
往复式压缩机则是常见的化工过程流体输送机械,且均为化工企业的核心设备,该设备一旦发生故障,往往会导致停产或其他事故事件的发生。
因而做好往复式压缩机的故障分析处理和日常检修维护将是化工设备管理人员的首要工作任务。
本文从往复式压缩机的常见故障分析处理与日常检修维护两个角度来阐述个人观点,望能帮助相同专业技术人员。
关键词:往复式压缩机故障分析处理检修维护一、常见故障处理往复式压缩机各级质检的互相影响比较大,某一级的某一参数,如温度或者压力、流量异常与很多的因素有关,因而其它级的温度和压力、流量也有不同的异常反映。
在分析研究故障问题时,必须综合分析温度、压力、流量及其相互作用关系。
下面所阐述的故障缺陷,很多情况不仅仅是单独产生的,正因为如此,一些答案也是对问题的直接简单答案。
具体解决问题的时需要综合考虑。
1.1一级(中间级)吸气压力异常升高1 可能由于一级(中间级)吸、排气阀工作不良,吸气不足,排气不利造成,或者是活塞环磨损泄漏串气,造成一级(中间级)压缩能力下降,应该修复或更换缺陷气阀或更换该级活塞环。
2 可能因为高压气体窜入吸气管线,造成压力异常升高。
应检查连接吸气管线的旁通管线或放空管线,逐条操作排除。
3 中间级压力异常升高有可能前级间的冷却器冷却效果不好,气体温度升高引起的压力升高,需及时清洗冷却器,确保前级冷却器换热效果。
1.2一级(中间级)吸气压力异常低1 可能因为吸气管线阻力大而引起一级吸气压力异常低,应检查清洗管线。
2 也可能入口过滤器堵塞造成一级吸气压力低,应及时清洗过滤器。
3 前一级工作能力下降,或者级间安全阀故障泄露放空,造成中间级吸气压力异常低,应逐一排查消除泄露部位或者更换前一级活塞或气阀部件提高前一级工作能力。
往复式压缩机主轴瓦磨损的原因分析及处理措施摘要:往复式压缩机广泛应用于天然气、石油、化工、冶金等能源和工业领域,压缩机提高气体压力并能连续输送气体,将机械能转变为气体的能量。
其运行状态不仅影响经济效益也涉及人身安全,完好的运动部件是往复式压缩机长久运行的关键之一。
针对某化工厂主轴瓦频繁磨损现象,分析可能造成故障的原因,提出预防往复式压缩机再次出现主轴瓦磨损的处理措施,延长压缩机运行周期。
关键词:往复式压缩机;主轴瓦;频繁磨损一、引言某化工厂FT合成装置有4套释放气压缩机组均为往复式压缩机,其型号为6M40-398/0.16-26.3-BX型,目的是将汽提塔进料轻质油、重质油、重质蜡等中间物料分离出的释放气进行压缩回收后送往尾气处理装置制氢。
往复式压缩机结构为称平衡型往复式压缩机,主要由曲轴箱和6个气缸组成,6个气缸对称分布在曲轴箱两侧,具备动平衡性好的特点,如图1所示。
往复式压缩机曲轴主轴瓦使用年限为5年,而每次现场检修发现至少有3副主轴瓦出现严重磨损和巴氏合金脱壳现象,且每台释放气压缩机检修频次每年至少4-6次,严重影响了压缩机的正常运行。
二、原因分析往复式压缩机主轴瓦为薄壁瓦,薄壁瓦相对于厚壁瓦而言,具有弹性大,比压小,导热快,精度高等特点:一般而言,主轴瓦磨损原因有以下4点:(1)轴瓦与轴径贴合不均匀、卡涩或间隙过小;(2)因工况不稳定,对主轴瓦产生额外的力或力矩;(3)润滑油路缺油;(4)主轴瓦中心线直线度偏差过大。
1.轴瓦与轴径贴合不均匀、卡涩或间隙过小:安装压缩机主轴瓦时,主轴瓦顶间隙参考值为0.19-0.29mm,侧间隙参考值为0.1-0.2mm,安装的间隙符合设计规范要求,故非检修质量不合格造成轴瓦磨损失效。
2.因工况不稳定,对主轴瓦产生额外的力或力矩:设计参数:一级入口释放气主要来自于费拖反应器排蜡时重质蜡释放气(8600m3/h)、压差控制的循环气补气(5400m3/h)和轻质油气分离产生的释放气(1500m3/h)。
空气压缩机组汽轮机轴瓦温度高原因分析及处置措施摘要:空气压缩机组汽轮机在运行过程中汽轮机轴瓦温度异常升高,对可能产生原因进行逐项排查,原因较多,首先在运行过程中对相关工艺指标进行控制。
关键词:汽轮机;径向轴承;止推瓦1.空气压缩机组有关情况介绍该压缩机组是空气压缩机为蒸汽透平、空压机、增压机一拖二。
多离心式机壳为水平剖分式,汽轮机规格型号: DK080/170R型式:冷凝式制造厂: MAN TURBO AG空压机C01型号:RIKT125-4(1+1+1+1)型式:多级离心式级数: 4级制造厂:MAN TURBO AG Schweiz增压机: C05型号: RG40-4 型式:离心式级数: 4级制造厂:MAN TURBO AG汽轮机外形简图1.顶轴油泵2、蒸汽透平的机壳3盘车装置4速关阀HV79025.调速阀SV7904 6、轴承箱 7、仪器支架 8皮囊式蓄能器 9、底座1.1汽轮机有关参数类型:全凝式,16级,型号:DK080/170R,主蒸汽进口压力:9.19MPa(G)进口温度:530℃,进口流量:144t/h,排汽压力:0.02MPa(A),排汽温度:60℃透平正常转速:4589 rpm,汽轮机第一临界转速区: 648—792rpm汽轮机第二临界转速区: 1145—1400rpm,汽轮机第三临界转速区: 1602—4496rpm调速器调速范围:4497~4818 rpm,跳闸转速:5300rpm,透平额定功率:39615kW透平旋转方向:从透平侧看顺时针,汽轮机高压端轴承温度TI7982设计值90摄氏度,报警值100℃,联锁值110℃。
2.汽轮机运行过程中轴瓦温度升高原因分析及处理2.1、测温热电偶问题。
措施:经仪表进行排查和校验2.2供油温度高。
措施:工艺人员进行了检查冷却水流量和温度,必要时投用备用油冷器。
2.3、润滑油流量过小。
措施:检查油箱油位,油泵的工作情况,油滤器压差油系统阀门开度,及是否漏油,查出原因予以处理。
离心式压缩机轴瓦高温故障分析及处理措施浅析摘要:在石化行业中,离心式压缩机的应用越来越广泛。
离心式压缩机轴瓦频繁出现高温报警、停机,影响到生产安全运行。
日常生产过程中一旦离心压缩机出现异常或故障,将会对企业的生产经营造成巨大的冲击,为保证离心压缩机的平稳运行,需对其常见故障进行分析,并采取针对性措施加以解决。
对压缩机润滑系统进行细致分析,找出高温原因,对润滑用油进行评估,提出润滑技术升级改造方案,压缩机恢复安全运行,以供参考。
关键词:离心压缩机;轴瓦;高温引言离心压缩机具有工作效率高、体积比较小、流量大、维修费用低等特点。
离心式压缩机已经被广泛运用于石化行业中,是石化企业的重点关键设备。
针对正常运行的离心压缩机组,一旦问题出现后,判断原因较为困难,设备管理人员不仅要从设备本身的机械性能上去分析和查找原因,同时还要从工艺运行工况条件等方面进行分析,找出影响轴瓦高温的主要因素,采取相应的控制措施,来实现大型机组长周期稳定运行的目标。
1离心式压缩机的结构组成和原理处理离心压缩机的振动故障必须精通其结构和原理,各个部件之间的配合关系和相互作用。
(1)离心压缩机主要由转子和定子两部分组成。
转子部分包括主轴、顺序排列安装轴上的多个叶轮、轴套、平衡盘、推力盘及联轴器等零部件。
定子部分包括壳体、梳齿密封、级间汽封、两侧的干气密封、隔板、蜗壳等部件。
两端的干气密封防止壳体的介质泄漏到大气中,转子与定子之间的梳齿密封包括平衡盘密封和级间密封,级间密封主要作用是保证级与级之间的密封性,平衡盘密封性能直接决定了转子的轴向力大小。
(2)离心压缩机工作原理。
工作状态下离心压缩机转子高速旋转,叶轮对介质作功,在叶轮和扩压器的流道内,利用离心升压作用和降速扩压作用,将机械能转换为气体的压力能。
当进入压缩机的气体量越来越多的时候,也会推动着叶轮的转动速度越来越快。
这样介质被输送至装置下游。
2离心式压缩机故障原因某压缩机为四级压缩,叶轮数量为4个,级数布置方式,靠近电机侧为第一级压缩,依次为二级、三级、四级。
压缩机轴瓦故障分析与检修
轴瓦是压缩机中最重要的零部件之一,处于压缩机的心脏部位,因轴瓦承受很大的交变载荷,受力不均匀、冲击力大,故容易损坏。
轴瓦的常见故障有烧瓦、合金脱落和裂纹、轴瓦擦伤及剧烈磨损,要注意轴瓦润滑保养、润滑油选择、轴瓦安装间隙调整是减少轴瓦故障的有效方法。
为保证压缩机能长期稳定运行,正确诊断和维修轴瓦故障,是维护运行好压缩机的重要环节之一。
某化工公司焦炉气压缩机(往复式)主油泵油压低,辅油泵启动后油压依然低。
停机检修,发现连杆大头上轴瓦巴氏合金有局部脱落,其它接触面上有几处裂缝;下瓦巴氏合金脱落较多,中部全部脱落,但现场操作人员未发现有异响。
对于此类隐性故障,若无经验,实难判断。
故障分析
1、烧瓦
一般在轴瓦和曲轴轴颈间因没有润滑油、润滑油不足或其它原因而没有形成润滑油膜或润滑油膜被破坏的情况下发生烧瓦。
可能导致烧瓦的原因有下面几种情况:
(1)润滑系统中润滑油严重不足
润滑油严重不足则曲轴轴颈和轴瓦摩擦表面的温度会迅速升高,发生烧瓦。
导致润滑油严重不足的主要原因有: 润滑油过滤器严重堵塞、油管路堵塞或严重漏油、油泵损坏、油管接头破裂或没及时添加润滑油等。
(2)曲轴轴颈和轴瓦的装配间隙不符合要求
该间隙影响润滑油膜的形成,间隙过小则机油不易进入轴颈和轴瓦的摩擦表面间,无法形成润滑油膜;若间隙过大,则润滑油膜的厚度减少,不能把摩擦表面完全隔开,发生烧瓦的可能性也就增加。
同时,过大的间隙还会增大曲轴轴颈与轴瓦的振动和撞击,导致润滑油膜的破裂。
(3)曲轴的磨修破坏了轴颈表面耐磨层和耐疲劳层
曲轴轴颈一般都经过良好的热处理,具有高耐磨层和耐疲劳层,如果在发生烧瓦故障后将曲轴磨削修理,曲轴将会失去原有的高耐磨层和耐疲劳层,以致很快地发生烧瓦故障。
(4)机油变质。
如果润滑油不纯或润滑油因使用时间过长等原因而变质,则润滑油膜也不易形成,以致发生烧瓦故障。
2、轴瓦合金脱落和裂纹
曲轴轴颈和轴瓦的摩擦表面无油膜隔离时,会较频繁地直接接触,其微观凸起部分在曲轴轴颈和轴瓦相互运动作用下会产生疲劳裂纹,而机油渗入裂纹后即产生液压作用,加速裂纹扩展,导致合金微粒较快地从轴瓦表面脱落。
摩擦表面的直接接触又导致轴瓦温度升高,轴瓦合金层的疲劳强度降低,进一步加速了轴瓦合金裂纹的产生和脱落。
轴瓦合金脱落将导致曲轴轴颈和轴瓦配合间隙增大、机油压力下降和出现异响。
3、轴瓦擦伤
一般在轴瓦与轴颈间瞬时缺油或润滑油膜瞬时破裂的情况下发生轴瓦擦伤,其特征为轴瓦与轴颈表面出现擦伤的斑痕。
一般在反复瞬间缺油的情况下发生轴瓦的剧烈磨损。
4、轴瓦合金裂纹和脱落
当空气压缩机使用不当时,轴瓦和轴颈的摩擦表面会较频繁地直接接触(指无油膜隔离时),其微观凸起部分在相互作用下会产生疲劳裂纹,而润滑油渗入后即产生液压作用,加速裂纹扩展,导致金属微粒较快地从轴瓦表面脱落。
现象和排除
空压机在运转中出现烧瓦、连杆大头巴氏合金层烧伤或脱落,使轴瓦温度升高,产生高温烧蚀,巴氏合金熔化。
烧瓦症状:轴承温度高,电流大,压缩机内噪音大。
故障排除:换油、刮研、换轴瓦。
常见错误做法
1、用砂纸打磨轴瓦合金
在修配轴瓦时,因轴瓦与曲轴配合间隙和接触面积达不到技术要求,有的维修人员便用细砂纸来打磨轴瓦合金。
殊不知这样做是非常错误的,其危害性很大。
因为在打磨过程中,砂纸上脱落的硬质砂粒会嵌入较软的轴瓦合金内,使轴瓦与轴颈之间产生剧烈的磨料磨损,导致早期拉伤或剥落,影响使用寿命,甚至酿成事故。
正确的做法是用刀具铰削,或用刮刀刮削,以求得合适的配合间隙及符合要求的接触面积。
2、用彩粉或粉笔着色检查轴瓦的接触印痕
在修配轴瓦和曲轴时,有的维修人员使用彩粉或粉笔着色,以检查其接触部位的印痕和面积,这样做也是错误的。
因为彩粉、粉笔中同样含有硬质颗粒,其产生的后果与磨料磨损极其相似。
另外,用粉笔着色很难涂匀,结果会产生错觉,造成错误的操作。
同时,在检查中还会使轴颈、轴瓦表面受到损伤。
正确的做法是用红丹等油质颜料来检查印痕。
3、在轴承背面加垫调整配合间隙
当曲轴轴颈与轴瓦磨损过大,配合间隙超限时,有的维修人员喜欢采用在轴瓦背面加垫的方法(即在轴瓦与瓦座之间垫锡纸或薄铜皮等)来调整配合间隙,这种修理方法是错误的。
因为这种做法会破坏连杆轴承的圆度、圆柱度及与曲轴的同轴度,将加剧曲轴颈磨损。
正确的做法是必须换合格的配件,以免造成事故。
4、单片更换连杆大头部轴瓦
在维修曲轴轴承中可发现,一般情况是上片轴瓦磨损较小,下片轴瓦磨损较大。
于是有的维修人员就只更换下片磨损较重的轴瓦,而仍用原来的上片轴瓦。
这样做会使曲轴轴承的圆度及圆柱度误差增大,破坏与曲轴的同轴度,增加曲轴的旋转阻力;并加剧曲轴轴颈和轴承轴瓦的磨损。
正确的做法是:需要更换曲轴轴瓦时,不能只换上轴瓦或下轴瓦,必须成对更换。
5、在连杆大头部轴承盖单边随意加厚垫片
在维修连杆大头部轴承时,有的维修人员为了调整轴承配合间隙,采取在连杆大头部轴承盖单边任意加厚调整垫片的方法,这也是一种破坏轴承圆度、圆柱度及轴承与曲轴轴颈同轴度的错误做法。
这样做的结果,将加剧曲轴轴颈和轴承的磨损,甚至造成事故。
正确的做法是:当轴承配合间隙过小时,可在轴承盖两边同时加上同等厚度或相同数量的垫片;反之,可在轴承盖两边同时减去相同厚度或相同数量的垫片,直到符合要求为止。
6、用修刮法校配成品轴瓦
维修时,一般采用直接选配的成品轴瓦,但有的维修人员为了达到轴承接触面积的要求,便用刮刀刮削轴瓦的合金层,这种做法是不可取的。
因为成品轴瓦的尺寸精度、形状公差,表面粗糙度等都由专业生产厂家严格控制,刮削后会使这些参数遭到破坏。
此外,成品轴瓦的合金层较薄,一般为 0.1~0.3mm,采用修刮法来进行校配会破坏合金层,影响维修质量,缩短使用寿命。
正确的做法是:测量并确定曲轴主轴颈和连杆轴颈的修理级别,然后选配相应修理级别的主轴瓦和连杆轴瓦。
7、轴承螺栓宁紧勿松
在紧固连杆轴承螺栓时,有的维修人员担心螺栓松动,习惯地将轴承螺栓拧得紧一些,认为还是宁紧勿松好。
殊不知轴承螺栓拧紧度是否正确,对曲轴轴承的使用寿命影响很大,如拧紧力过小,轴承的使用寿命会降低,严重时还会造成机械事故;如拧紧力过大,会使轴承与轴颈配合间隙过小,甚至产生事故。
正确的做法是:使用力矩扳手分次、交叉、对称地按规定力矩拧紧。
分次是指拧紧螺栓时,力矩不是一次加到标准要求,而是通过分几次递增的方法,最后达到标准值。
小结
压缩机的安全、良好运行,除在出现故障时及时、妥善解决之外,在日常的设备运营过程中也要多加注意。
须知,健康在于预防,而不是治病!因此,为保证压缩机轴瓦安全,压缩机终端用户就要做到:选择合适牌号的润滑油;润滑油系统应定期维护;空气压缩机启动前,应检查润滑油量,不足时应按标准添加;保证轴瓦和轴颈间油膜的建立;严格满足轴颈与轴瓦间的接触面积,接触面积着色应达到 70%以上;应经常检查轴颈与轴瓦间的配合间隙,必要时予以调整修复;在空气压缩机使用管理中,应注意油压和水压的变化;加强压缩机的运行管理和保养管理。