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        氧化空壓機葉輪缺口的應(yīng)急處理

        2015-10-19 08:21:00黃多志中海石油煉化有限責任公司廣東惠州516086
        化工管理 2015年13期
        關(guān)鍵詞:振動

        黃多志(中海石油煉化有限責任公司,廣東 惠州 516086)

        氧化空壓機葉輪缺口的應(yīng)急處理

        黃多志(中海石油煉化有限責任公司,廣東 惠州 516086)

        氧化空壓機是大中型化工廠的重要設(shè)備,轉(zhuǎn)子動不平衡是旋轉(zhuǎn)機械中較常見的故障,但葉輪出現(xiàn)缺口問題在日常檢維修中比較罕見。本文針對氧化壓縮機的葉輪出現(xiàn)損傷的情況進行轉(zhuǎn)子現(xiàn)場動平衡,為離心式壓縮機類似問題提供一種應(yīng)急檢修參考。

        氧化空壓機;葉輪缺口;在線動平衡;應(yīng)急處理

        0 引言

        惠州某化工廠苯酚丙酮裝置的氧化空壓機是一臺三級空氣壓縮機,帶二個內(nèi)置級間冷卻器、內(nèi)置油冷器和主驅(qū)動電機,為公用工程裝置的主要設(shè)備,生產(chǎn)廠家為COOPER COMPRESSION,型號:TAE-100A/30,系列號:P-13718,主要技術(shù)參數(shù)如下:

        Compressor Rating:

        I t e m o r D e s i g n C o n d i t i o n項目U n i t s單位V a l u e值G a s氣體A i r空氣B a r o m e t r i c P r e s s u r e大氣壓力k P a(A)1 0 1 . 3 R e l a t i v e H u m i d i t y相對濕度% 8 6 I n l e t P r e s s u r e入口壓力k P a(A)1 0 0 . 3 I n l e t T e m p e r a t u r e s 入口溫度*F i r s t S t a g e 第一級*S e c o n d S t a g e第二級*T h i r d S t a g e第三級3 5 4 7 4 9 D i s c h a r g e F l o w排放流量N m3/ H r 2 4,6 0 0 D i s c h a r g e P r e s s u r e排放壓力k P a(A)7 5 9 . 0 C o o l a n t (W a t e r) T e m p e r a t u r e冷卻劑(水)溫度℃3 3 I n l e t S p e e d輸入轉(zhuǎn)速R P M 2 9 7 0℃℃℃

        主驅(qū)動電機制造商為TECO Westinghouse,額定功率3500HP,額定電流174Ampas,電壓10000V,頻率50Hz。

        1 檢修原因

        2012年8月18日下午18:30,氧化空壓機突然跳車,故障顯示為第三級振動超標,振動值達到36um;壓縮機第三級轉(zhuǎn)子的報警設(shè)定值為29um,跳車設(shè)定值為36um。

        氧化空壓機是苯酚丙酮裝置氧化工段的關(guān)鍵設(shè)備,一旦停車將導(dǎo)致裝置無法正常運行。

        2 檢修記錄

        跳車前幾個月來的監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,其第三級的振動均很穩(wěn)定在12um,油溫、油壓等一直都正常。

        振動值變大原因分析有:①轉(zhuǎn)子內(nèi)進入異物;②儀表探頭誤報;③葉片結(jié)垢嚴重;④轉(zhuǎn)子彎曲;⑤葉輪破損;⑥轉(zhuǎn)子連接件松動;⑦機組對中破壞;⑧管線附加應(yīng)力作用。

        盤車正常后重啟,第三級顯示振動42um并很快下降至38um,約二十多秒后又跳車。

        儀表專業(yè)將第一級和第三級振動探頭互換,重啟仍然跳車,基本排除儀表探頭問題。

        設(shè)備專業(yè)于19日20:20開始拆第三級入口管短管,發(fā)現(xiàn)第三級葉輪的入口處葉片小徑有1個指甲大小的缺口,繼續(xù)拆卸第三級入口壓蓋,又發(fā)現(xiàn)葉片大徑上也有一較小缺口(兩有缺口葉片在約150°的相對位置上);檢查1、2級轉(zhuǎn)子,發(fā)現(xiàn)第2級轉(zhuǎn)子有2葉片微變形。

        3 原因分析

        壓縮機葉輪出現(xiàn)2個缺口,可能原因有:1.材質(zhì)不合格,強度不夠;2.工作條件不良(強度下降);3.負荷過大,強度下降;4,落入夾雜物;5.存積夾雜物;6.應(yīng)力腐蝕和化學腐蝕密封系統(tǒng)工作不良。

        檢查后發(fā)現(xiàn)壓縮機的進口管和級間彎頭腐蝕嚴重,判斷是運行時銹塊脫落進入高速旋轉(zhuǎn)的葉輪,產(chǎn)生的巨大沖擊導(dǎo)致葉片損壞;并且在第二級葉輪也發(fā)現(xiàn)有2處微小撞擊變形。

        聯(lián)系壓縮機廠家COOPER售后,其提供2套檢修方案:

        (1)現(xiàn)采購1套第3級新轉(zhuǎn)子,供貨期3個月;可提供1臺新壓縮機臨時安裝來保證生產(chǎn)裝置的運行(考慮安裝配管等也需要1個半月時間,工期太長被否決);

        (2)立即派人來現(xiàn)場進行應(yīng)急處理,方案是葉輪現(xiàn)場動平衡,能維持現(xiàn)有的設(shè)備運行,但如有風險需自負。

        最終確認采取葉輪現(xiàn)場動平衡的應(yīng)急處理檢修方案。

        4 現(xiàn)場動平衡1

        8月22日開始檢查,首先清潔三級葉輪,再對葉輪做著色探傷檢測,無明顯異常。

        更換葉輪鎖緊螺母,在螺母相隔180°位置分3次安裝動平衡頂絲,做動平衡試驗3次,發(fā)現(xiàn)各振動值的變化幅度相差不大。

        分析原因是廠家?guī)淼膭悠胶饴菽概渲芈葆斕?,還需加大配重量。

        5 現(xiàn)場動平衡2

        8月23日,重新加工動平衡螺母,螺母直徑加大,配重螺釘直徑由3mm改為5mm。再進行反復(fù)測試4次,通過FFT頻譜分析儀對結(jié)果進行軟件計算分析,最后確定應(yīng)加配重重量9.2g。

        8月24日,去除原裝配重塊3.9g,在動平衡螺母上添加三枚配重螺釘(2.1g+1.6g+1.6g=5.3g)。試車,第一、二、三級振動值分別為14、14、18 um,加載后為14、14、19um。下午再將動平衡上第一個配重螺釘移到第四個位置(順時針方向),試車第一、二、三級振動值為14、14、10um,加載后為14、14、12um。20多分鐘后將三個配重螺釘依次拆下涂螺紋鎖固劑并回裝鎖緊。一個小時后再開車各振動值不變,持續(xù)半小時后停車。

        28日氧化空壓機投用試車,第一、二、三級振動值為13、13、24um,隨后第三級振動逐漸加大到27um。29日下午在原來第三個配重螺釘相鄰位置另加一枚1.6g的配重螺釘,試車第一、二、三級振動值為14、14、19um,加載后分別為14、14、21um,隨后第三級振動基本在21~22um間。

        30日臨時停車,再在原來第四個配重螺釘相鄰位置另加一0.95g的配重螺釘,試車第一、二、三級振動值為6、13、18um加載后為7、16、21um,隨后運行監(jiān)控中第三級振動維持在20~21um間。

        運行直至2013年3月第3級新轉(zhuǎn)子檢修更換;完全達到了預(yù)期要求。

        6 改進措施

        (1)考慮葉輪損壞面的擴散,抓緊訂購第3級轉(zhuǎn)子,到貨后及時更換;第1、2級轉(zhuǎn)子也需采購,更換后發(fā)回原廠修復(fù)備用;

        (2)氧化壓縮機的入口段碳鋼管全部改為304不銹鋼,入口空氣過濾器加大換新;

        (3)氧化壓縮機各級間彎管內(nèi)部噴丸除銹,并做滲氮熱處理。

        [1]COOPER COMPRESSION. TAE-100A/30空壓機操作手冊[M].

        [2]王福利,田吉新,戴有恒.壓縮機組.石油化工廠設(shè)備檢修手冊[M].中國石化出版社,2007.

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