黃 聰，毛坤朋，臧大慶，李國沖

（中國石油廣西石化公司生產(chǎn)二部，廣西 欽州 535008）

連續(xù)重整再生風(fēng)機(jī)異常振動的消除

黃 聰，毛坤朋，臧大慶，李國沖

（中國石油廣西石化公司生產(chǎn)二部，廣西 欽州 535008）

某石化公司連續(xù)重整再生風(fēng)機(jī)大修后振動增大，并在介質(zhì)溫度下降和風(fēng)雨天氣時振動上升明顯，威脅機(jī)組平穩(wěn)運(yùn)行。通過分析DCS記錄和振動數(shù)據(jù)，認(rèn)為存在以下問題：機(jī)組存在應(yīng)力變化和膨帳變形；轉(zhuǎn)子存在一定的不平衡和彎曲。通過采取保溫修復(fù)措施，消除了風(fēng)機(jī)軸承振動受介質(zhì)溫度和天氣變化的影響，保證了機(jī)組的長周期運(yùn)行，轉(zhuǎn)子的不平衡和彎曲擇機(jī)處理。

再生風(fēng)機(jī)；振動；保溫；消除

1 風(fēng)機(jī)振動異?，F(xiàn)象

某石化公司連續(xù)重整再生風(fēng)機(jī)，德國PILLER懸臂離心式，變頻電機(jī)驅(qū)動，聯(lián)軸節(jié)連接，介質(zhì)是重整再生氣，入口體積流量50068m3·h-1，入口壓力0.238MPa(G)，介質(zhì)溫度480～510℃，操作轉(zhuǎn)速2776r·min-1，啟動轉(zhuǎn)速1388r·min-1，軸功率64kW。連鎖參數(shù)：軸承溫度100℃，電機(jī)繞組溫度155℃，振動7.2mm·s-1。

1.1 振動持續(xù)現(xiàn)象

2013年5月大修后至11月，該風(fēng)機(jī)振動幅值波動較大，主要是在工藝介質(zhì)溫度下降、風(fēng)雨天氣時上升明顯。最典型的是隨介質(zhì)溫度變化發(fā)生的波動，每次再生熱停工，風(fēng)機(jī)入口溫度下降時，風(fēng)機(jī)非驅(qū)動端振動都會增大至4～5 mm·s-1左右，風(fēng)機(jī)驅(qū)動端振動稍低，和驅(qū)動端的振動變化趨勢一致。但軸承溫度卻一直正常（50～60℃）。等再生重新開工溫度恢復(fù)正常之后，振動下降至正常值（風(fēng)機(jī)兩端軸承振動正常值都在1.0～2.5mm·s-1之間，工況平穩(wěn)時在2mm·s-1以內(nèi)，非驅(qū)動端振動比驅(qū)動端稍大）。

1.2 振動連鎖停車事故

2013年11月10日至11月11日，臺風(fēng)暴雨天氣，發(fā)生風(fēng)機(jī)振動連鎖停機(jī)事故。整個過程分為3個階段。

階段一：11月10日21:40，風(fēng)機(jī)非驅(qū)動端振動由正常值2 mm·s-1急劇上升，到22:39時到達(dá)最高點(diǎn)7.0 mm·s-1，已非常接近連鎖值。此時鉗工在檢查時發(fā)現(xiàn)軸承箱非驅(qū)動端北側(cè)地角螺栓松動，用扳手緊固一圈后，振動開始下降，至24:00左右振動恢復(fù)正常值；

階段二：11月11日15:40左右，非驅(qū)動端振動又開始急劇上升，至16:05到達(dá)最高值6mm·s-1，現(xiàn)象與階段一類似；之后保持穩(wěn)定，在檢查過程中，鉗工同樣對其余螺栓進(jìn)行緊固，但并無發(fā)現(xiàn)明顯松動。在緊固過程中，風(fēng)機(jī)振動瞬間增大，連鎖停機(jī)（DCS未記錄到趨勢，但捕捉到停機(jī)連鎖報警）?，F(xiàn)場1min后重啟風(fēng)機(jī)，振動緩慢上升，切高速檔后振動值一直在5.0～5.5mm·s-1之間波動；

階段三：11月11日17:30-19:00，由于工藝操作不當(dāng)導(dǎo)致再生器超溫至600oC，工藝調(diào)整操作，風(fēng)機(jī)在負(fù)荷調(diào)整過程中非驅(qū)動端振動下降之后上升至5.0～5.5 mm·s-1之間波動，19時00之后工藝無操作變化，到22:30左右振動下降，至24:00左右振動下降至1.8 mm·s-1左右，之后一直穩(wěn)定運(yùn)行。

在3個階段中，風(fēng)機(jī)入口介質(zhì)溫度在17:30-19:00分超溫偏高；暴雨貫穿在3個階段，但在11月11日20:00開始左右逐漸減小；兩端軸承溫度無明顯變化，都在60oC以內(nèi)。

2 原因分析

2.1 振動監(jiān)測

對機(jī)組每周進(jìn)行離線監(jiān)測，測點(diǎn)布置見圖1。

圖1 機(jī)組測點(diǎn)分布

9月29日再生停工風(fēng)機(jī)振動大時采集數(shù)據(jù)，進(jìn)行離線分析。分析發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)非驅(qū)動端水平、垂直、軸向振動趨勢一致，其中垂直方向振動最大。圖2為當(dāng)時測得的非驅(qū)動端垂直方向振動數(shù)據(jù)。

圖2 非驅(qū)動端垂直方向振動數(shù)據(jù)

圖2中，最上部分圖是截止至2013年9月26日的振動趨勢。在波形比較圖和頻譜比較圖中，選擇了2013年2月27日9:04和2013年9月26日10:12作比較。

圖3是2013年9月26日10:17風(fēng)機(jī)非驅(qū)動端的軸心軌跡，其中上部分2張圖分別是垂直和水平方向波形圖，下部是軸心軌跡圖。

圖3 2013年9月26日風(fēng)機(jī)非驅(qū)動端軸心軌跡

從圖2～3可以看出，風(fēng)機(jī)非驅(qū)動端在9月26日出現(xiàn)了自監(jiān)測后的最大振動值，正弦波形，特征頻率為一倍頻，垂直和和水平方向相位差接近90℃。

結(jié)合其余3點(diǎn)，即電機(jī)驅(qū)動及非驅(qū)動端、風(fēng)機(jī)驅(qū)動端振動數(shù)據(jù)，加上停工溫度下降振動明顯上升的現(xiàn)象，分析如下：1）振動隨介質(zhì)溫度明顯變化，可能存在管道應(yīng)力或熱膨帳變形。2）從振動特征看，有存在不平衡或軸彎曲的可能。

2.2 暴雨天氣振動

2013年11月10日至11日，當(dāng)時發(fā)生大振動的整個過程中，由于伴有暴雨，測點(diǎn)一直有水附著，無法進(jìn)行數(shù)據(jù)提取，但結(jié)合之前的振動特征，分析如下：1）暴雨風(fēng)是振動增大的直接原因。2）檢查發(fā)現(xiàn)的螺栓松動現(xiàn)象，在修復(fù)后振動存在高數(shù)值，說明是振動導(dǎo)致的松動，松動不是振動產(chǎn)生的原因。

2.3 最終分析及采取措施

1）由圖2看出，2013年5月，大修后風(fēng)機(jī)振動逐步上升。風(fēng)機(jī)在大修期間為了處理氣封泄漏問題更換了轉(zhuǎn)子，備用轉(zhuǎn)子安裝前沒有做動平衡，可能存在一定的不平衡或彎曲。

2）風(fēng)機(jī)振動隨介質(zhì)溫度和天氣變化劇烈，可能是應(yīng)力變化或膨帳變形。

3）結(jié)合振動加速度分析，排除軸承損傷。

根據(jù)以上3點(diǎn)做了以下工作：

1）檢查設(shè)備基礎(chǔ)、管線支撐、吊架、膨帳節(jié)，均正常。

2）檢查管線和機(jī)體保溫，發(fā)現(xiàn)部分保溫連接處不嚴(yán)，易漏水；用紅外線溫槍監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)部分連接不嚴(yán)的保溫進(jìn)水導(dǎo)致保溫效果不佳，保溫保護(hù)層表面溫度很高?？梢姡笮迺r保溫未進(jìn)行完善，在之后的運(yùn)行中逐步損壞。因此，更換損壞的保溫，在所有連接處多布鉚釘，并用漿料密封。

3）關(guān)注工藝介質(zhì)組分，均正常。

2013年10月采取保溫修復(fù)措施后，振動值逐步下降，并在再生熱停工和暴雨天氣下都沒有發(fā)生振動明顯上升現(xiàn)象。因此，經(jīng)實踐驗證，可以認(rèn)為，溫度變化尤其是暴風(fēng)雨天氣下，保溫漏水導(dǎo)致保溫效果不佳，管線保溫層溫度不均勻?qū)е聭?yīng)力變化或膨帳變形，振動增大；而在再生熱停工介質(zhì)溫度下降時，由于保溫效果的不一致導(dǎo)致管線溫度變化的不一致，也使振動增加。保溫修復(fù)后，振幅下降且不受外因影響，但振動特征與之前仍然一致，運(yùn)行狀態(tài)也沒有2013年5月大修前好，不平衡和彎曲現(xiàn)象存在。見圖4～5。

圖4 截止至2014年7月8日的風(fēng)機(jī)軸承振動數(shù)據(jù)

3 結(jié)論

2013年11月10日，保溫修復(fù)后，消除了風(fēng)機(jī)振動隨工藝介質(zhì)溫度和環(huán)境溫度變化的影響，在幾次停工和暴風(fēng)雨天氣中經(jīng)受了考驗。轉(zhuǎn)子存在一定的不平衡或彎曲，沒有大修前運(yùn)行狀態(tài)好，但處于優(yōu)良狀態(tài)，待下次大修處理。

圖5 2014年7月7日風(fēng)機(jī)非驅(qū)動端軸心軌跡

[1] 楊國安.機(jī)械設(shè)備故障診斷實用技術(shù)[M].北京：中國石化出版社，2007.

[2] 楊國安.石油機(jī)械故障特征及其分析方法的研究[D]. 南京：東南大學(xué), 2001.

Elimination of Abnormal Vibration in Continuous Catalytic Reforming Regeneration Fan

HUANG Cong, MAO Kun-peng, ZANG Da-qing, LI Guo-chong
(Guangxi Petrochemical Company, CNPC, Qinzhou 535008, China)

TE 965

B

1671-9905(2014)08-0063-03

黃聰（1984-），男，漢，廣西欽州人，工程師，工學(xué)碩士。2009年畢業(yè)于北京化工大學(xué)機(jī)械電子工程專業(yè)，從事石油化工設(shè)備管理工作

2014-07-03