趙建信，王 帥，岳海文，蘆 川，王延召

(安陽(yáng)鋼鐵股份有限公司制氧廠，河南安陽(yáng) 455004)

安鋼制氧廠1#23 500 m3/h制氧機(jī)組于2004年11月投產(chǎn)，與空分配套的空壓機(jī)是由瑞士蘇爾壽生產(chǎn)的透平壓縮機(jī)，型號(hào)：RIK90-4，壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速：6194 r/min;GE電機(jī)，功率：12 000 kW，轉(zhuǎn)速：1500 r/min;四級(jí)壓縮，前三級(jí)各有2個(gè)冷卻器，第四級(jí)排出氣體由空冷塔冷卻。如圖1(機(jī)組布置示意圖)，電機(jī)通過(guò)增速機(jī)與壓縮機(jī)相聯(lián)。電機(jī)與增速機(jī)通過(guò)膜片聯(lián)軸器聯(lián)接，增速機(jī)與壓縮機(jī)由剛性聯(lián)軸器聯(lián)接。此空壓機(jī)擔(dān)負(fù)著公司制氧的重要任務(wù)，它出現(xiàn)故障將會(huì)直接影響到公司的正常生產(chǎn)。此次故障的及時(shí)處理，保證了氧氣的供應(yīng)，進(jìn)而保證了公司的鋼鐵正常生產(chǎn)。

1 故障現(xiàn)象

RIK90-4空壓機(jī)排氣端軸振動(dòng)情況是由兩測(cè)點(diǎn)VIAS1003和VIAS1004的振動(dòng)值反映出來(lái)的，由表1可以看出，從2012年4月到8月，兩側(cè)點(diǎn)的振動(dòng)值呈逐漸增大趨勢(shì)，8月5日VIAS1003達(dá)到50.1 μm，超過(guò)了報(bào)警值50 μm。長(zhǎng)期運(yùn)行是個(gè)設(shè)備隱患，需要停車查找原因并處理。

圖1 機(jī)組布置示意圖Fig.1 Layout diagram of unit

表1 排氣端軸振動(dòng)值(μm)Table 1 Exhaust side shaft vibration value(μm)

2 原因分析

能引起軸振動(dòng)高的主要原因有：機(jī)械松動(dòng)、軸對(duì)中不好、軸承故障等［1-4］。

1.機(jī)械松動(dòng)。檢查空壓機(jī)地腳螺栓和軸承壓蓋螺栓等相關(guān)機(jī)械部位，發(fā)現(xiàn)緊固良好無(wú)松動(dòng)，排除此條原因［5-6］。

2.軸對(duì)中不好。透平壓縮機(jī)各轉(zhuǎn)子間用聯(lián)軸器聯(lián)接傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩，由于機(jī)組的安裝誤差、工作狀態(tài)下熱膨脹、承載后的變形以及機(jī)組的不均勻沉降，有可能造成機(jī)組工作時(shí)各轉(zhuǎn)子軸線之間產(chǎn)生不對(duì)中，從而導(dǎo)致軸振動(dòng)增高。用激光對(duì)中儀檢查增速機(jī)和壓縮機(jī)軸對(duì)中情況，結(jié)果為：增速機(jī)偏高：0.567 mm，下開(kāi)口：0.725 mm，增速機(jī)偏東：0.084 mm，東開(kāi)口：0.025 mm。與表2軸對(duì)中標(biāo)準(zhǔn)比較，發(fā)現(xiàn)增速機(jī)高出0.5～0.7 mm，下開(kāi)口也超出了范圍，不符合對(duì)中標(biāo)準(zhǔn)［7-8］。

表2 軸對(duì)中標(biāo)準(zhǔn)(mm)Table 2 Shaft alignment standards(mm)

3.軸承故障［9-10］。軸承的間隙和壓緊力是軸承安裝的兩個(gè)重要參數(shù)，間隙過(guò)大容易造成軸振動(dòng)偏高，間隙過(guò)小容易導(dǎo)致軸溫高甚至燒瓦;正確的軸承壓緊力，既能抑制轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械的振動(dòng)，又能保證軸承蓋不致變形、結(jié)合面不致漏油，因此軸承間隙和壓緊力是兩個(gè)必須檢查的參數(shù)。首先檢查排氣端軸承間隙為0.21 mm，符合標(biāo)準(zhǔn)要求(0.18～0.255 mm);接著檢查軸承壓緊力為0.04 mm，而標(biāo)準(zhǔn)要求為0.05～0.1 mm，不符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

綜上分析得出結(jié)論：引起此空壓機(jī)振動(dòng)高的原因有兩條：1)軸對(duì)中不好;2)軸承壓緊力?。?1］。

3 處理措施

3.1 軸對(duì)中調(diào)整

3.1.1 增速機(jī)和壓縮機(jī)軸對(duì)中調(diào)整

對(duì)增速機(jī)進(jìn)行調(diào)整，增速機(jī)地腳螺栓位置示意圖如圖2。首先松開(kāi)增速機(jī)四周的定位塊，增速機(jī)南側(cè)四條地腳螺栓5、6、7、8處分別去掉0.9 mm的墊(0.45 mm+0.45 mm兩個(gè)墊)。北側(cè)四條地腳螺栓1、2、3、4 分別去掉 0.7 mm 的墊(0.3 mm+0.2 mm+0.2 mm三個(gè)墊)，然后上緊地腳螺栓，用激光對(duì)中儀對(duì)中結(jié)果為：增速機(jī)偏低：0.019 mm，下開(kāi)口0.015 mm，增速機(jī)偏東：0.117 mm，西開(kāi)口：0.02 mm。滿足對(duì)中標(biāo)準(zhǔn)要求。

圖2 增速機(jī)地腳螺栓位置示意圖Fig.2 The diagram of anchor bolt position increasing gear

3.1.2 電機(jī)與增速機(jī)軸對(duì)中調(diào)整

增速機(jī)一旦調(diào)整，電機(jī)與增速機(jī)的軸對(duì)中數(shù)據(jù)也會(huì)變化，因此還要對(duì)電機(jī)和增速機(jī)進(jìn)行軸對(duì)中調(diào)整。

拆掉電機(jī)與增速機(jī)端聯(lián)軸器，用激光對(duì)中儀對(duì)電機(jī)和增速機(jī)進(jìn)行軸對(duì)中檢查，結(jié)果為：電機(jī)偏高1.285 mm，下開(kāi)口0.25 mm，電機(jī)偏西0.229 mm，東開(kāi)口0.04 mm。與表2軸對(duì)中標(biāo)準(zhǔn)比較，電機(jī)高出1 mm多，下開(kāi)口和電機(jī)偏西也不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，于是調(diào)整電機(jī)。如圖3電機(jī)地腳螺栓位置示意圖，松開(kāi)電機(jī)南側(cè)5、6、7、8四條地腳螺栓，發(fā)現(xiàn)每個(gè)地腳下各有3 mm厚的墊(3個(gè)0.7 mm+2個(gè)0.45 mm)，這四個(gè)地腳處分別抽掉2.1 mm的墊(3個(gè)0.7 mm)，隨后上緊南側(cè)四個(gè)地腳螺栓。接著按照同樣的方法，電機(jī)北側(cè)四條地腳1、2、3、4處分別抽調(diào)1.4 mm的墊(2個(gè)0.7 mm)。擰緊地腳螺栓后激光對(duì)中儀結(jié)果為：電機(jī)偏高0.165 mm，下開(kāi)口0.25mm，電機(jī)偏東0.008 mm，西開(kāi)口0.75 mm。下開(kāi)口和西開(kāi)口都超出了對(duì)中標(biāo)準(zhǔn)，這時(shí)我們發(fā)現(xiàn)在地腳螺栓緊固的情況下南側(cè)5、7、8螺栓處的墊片沒(méi)有壓住，也就是地腳存在軟腳，可能是基礎(chǔ)不平或墊鐵上有雜物未清理干凈，于是松開(kāi)地腳螺栓，發(fā)現(xiàn)在7和8之間的銷孔周圍的墊鐵上有固體膠狀物，清理干凈后6、8兩個(gè)地腳處再抽去0.15 mm的墊(原來(lái)有兩個(gè)0.45 mm的墊，去掉一個(gè)換成0.30 mm)。5、7地腳處暫不墊墊片，擰緊6、8兩條地腳螺栓，重新對(duì)中結(jié)果為：電機(jī)偏高 0.185 mm，下開(kāi)口0.025 mm，電機(jī)偏西0.093 mm，西開(kāi)口0.05 mm。垂直方向?qū)χ谢究梢?。這時(shí)用塞尺塞5處的縫隙為1.05 mm，于是墊上1.05 mm的墊片，塞7處的縫隙為0.75 mm，墊上0.75 mm的墊片，而后擰緊全部地腳螺栓，檢查螺栓不再有軟腳。電機(jī)偏西且西開(kāi)口，水平方向需要向東調(diào)整電機(jī)，激光對(duì)中儀動(dòng)態(tài)調(diào)整水平方向的軸對(duì)中，在地腳螺栓3和7位置處分別打上百分表，松掉1、2、3、4四條地腳螺栓，1處的頂絲向東頂電機(jī)，3處百分表到0.13 mm停下 ，對(duì)中儀顯示電機(jī)偏東0.03 mm。這時(shí)重新對(duì)中結(jié)果為：電機(jī)偏高0.181 mm，下開(kāi)口0.04 mm，電機(jī)偏東0.036 mm，西開(kāi)口0.045 mm，滿足對(duì)中標(biāo)準(zhǔn)，擰緊所有地腳螺栓，至此軸對(duì)中調(diào)整完畢［12］。

圖3 電機(jī)地腳螺栓位置示意圖Fig.3 The diagram of anchor bolt position motor

3.2 排氣端軸承壓緊力調(diào)整

拆下排氣端軸承正上方墊塊，墊塊上加0.04 mm的不銹鋼墊片，回裝后測(cè)得軸承壓緊力為0.08 mm，符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

4 試車情況

2012年8月24日回裝完畢試車，排氣端軸振動(dòng)明顯下降，兩測(cè)點(diǎn)振動(dòng)值由檢修前的VIAS1003：50.1 μm，VIAS1004：39μm 下降到 VIAS1003：35μm，VIAS1004：26μm，運(yùn)行穩(wěn)定，其后6個(gè)月振動(dòng)值如表3，可以看出此空壓機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定，軸振動(dòng)沒(méi)有增大跡象。

表3 故障處理后排氣端軸振動(dòng)值(μm)Table 3 The exhaust side shaft vibration values(μm)after handling the fault

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)檢查分析，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致空壓機(jī)排氣端軸振動(dòng)高的原因是軸對(duì)中不好和排氣端軸承壓緊力小，并對(duì)其進(jìn)行了調(diào)整，調(diào)整后振動(dòng)值明顯下降，此次故障的處理消除了設(shè)備運(yùn)行隱患，保證了空壓機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行，也為同類故障的處理提供了借鑒經(jīng)驗(yàn)。

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