陳喆，張凱，湯忠濱

（中國(guó)船舶集團(tuán)有限公司第七0 三研究所，黑龍江 哈爾濱 150000）

催化主風(fēng)機(jī)在實(shí)際工作及運(yùn)維管理中，影響軸瓦溫度發(fā)生異常的因素是較為多樣和復(fù)雜的，針對(duì)性地分析設(shè)備實(shí)際情況和運(yùn)行狀況等，針對(duì)性地在檢修工作中，分析查找導(dǎo)致軸瓦溫度異常的風(fēng)險(xiǎn)因素，并最終明確故障點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上實(shí)施針對(duì)性的解決措施，是十分重要。潤(rùn)滑油路管線的合理規(guī)劃與設(shè)計(jì)，對(duì)于大型機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行和日常檢修，均具有十分重要的影響。針對(duì)性地進(jìn)行故障案例分析，有助于此類問(wèn)題的產(chǎn)生，能夠?yàn)闄C(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行提供一定的保證。

1 設(shè)備基本情況

主風(fēng)機(jī)組作為催化生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，其運(yùn)行狀態(tài)對(duì)于整個(gè)煉油廠是至關(guān)重要的，查找明確導(dǎo)致軸瓦溫度出現(xiàn)異常的原因，并在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段進(jìn)行預(yù)防，能夠降低設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，出現(xiàn)溫度異常問(wèn)題的風(fēng)險(xiǎn)。研究中選取的研究對(duì)象是A煉油廠的60 萬(wàn)t/a 催化裂化裝置主風(fēng)機(jī)組，煉油廠主風(fēng)機(jī)組設(shè)置的是兩臺(tái)離心式壓縮機(jī)，一臺(tái)開(kāi)機(jī)運(yùn)行一臺(tái)備用，以此向再生器供風(fēng)，設(shè)備的驅(qū)動(dòng)形式均采取凝汽式汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)。機(jī)組的編號(hào)是202-K-101AB，MCL904 型離心式主風(fēng)機(jī)屬于催化裝置的核心運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備，機(jī)組4 級(jí)動(dòng)靜組件，四級(jí)壓縮，生產(chǎn)制造廠家為沈陽(yáng)鼓風(fēng)機(jī)廠。主風(fēng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)機(jī)為NK32/36/48型凝汽式汽輪機(jī)，生產(chǎn)制造廠家為杭州汽輪機(jī)廠。

2 運(yùn)行問(wèn)題及故障分析

2.1 運(yùn)行中發(fā)生的問(wèn)題分析

主風(fēng)機(jī)組于2011 年開(kāi)始投入生產(chǎn)，從開(kāi)始投產(chǎn)運(yùn)行后，202-K-101AB 機(jī)組同時(shí)運(yùn)行為再生器供風(fēng)，實(shí)際檢測(cè)測(cè)試結(jié)果表明，兩臺(tái)汽輪機(jī)的進(jìn)氣端軸瓦（1#）溫度始終呈偏高運(yùn)行的狀態(tài)，從開(kāi)機(jī)運(yùn)行之后穩(wěn)定逐漸升高，其運(yùn)行值是85，83℃，報(bào)警值是105℃，其它的軸瓦溫度也全部是在65 ～70℃的范圍內(nèi)運(yùn)行。在對(duì)裝置進(jìn)行幾次針對(duì)性的停產(chǎn)后，進(jìn)氣端的軸瓦溫度呈現(xiàn)上升表現(xiàn)，及至2016 年進(jìn)行設(shè)備檢修之前，溫度一定達(dá)到了95℃，92℃，對(duì)于主風(fēng)機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行已經(jīng)開(kāi)始產(chǎn)生不可忽視的影響。

2.2 故障及其影響因素分析

軸瓦工作的狀況主要是受到軸瓦溫度、軸瓦回油溫度以及軸瓦振動(dòng)和軸系穩(wěn)定性的影響，溫度發(fā)生過(guò)異常對(duì)于軸瓦的正常運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生影響。軸瓦溫度的變化主要是受到以下風(fēng)險(xiǎn)因素的影響：

第一，軸瓦的烏金表面發(fā)生脫胎或是受到損傷，或者是軸瓦和軸徑的接觸呈不均勻表現(xiàn)。軸承不均勻發(fā)生磨損表現(xiàn)如圖1 所示。

圖1 軸承不均勻磨損表現(xiàn)

第二，軸瓦的潤(rùn)滑油溫度偏高，導(dǎo)致軸瓦溫度受到明顯影響。

第三，轉(zhuǎn)子中心發(fā)生偏差，或是軸承座溫度和揚(yáng)度發(fā)生改變，從而導(dǎo)致軸瓦載荷分配出現(xiàn)不均，影響軸瓦溫度。

第四，軸瓦的進(jìn)油量不足或是排油不暢。對(duì)機(jī)組使用的潤(rùn)滑油進(jìn)行目視和檢驗(yàn)，結(jié)果均合格，并且出現(xiàn)溫度異常的僅為此瓦，則可以排除是由于油質(zhì)差導(dǎo)致的溫度異常。潤(rùn)滑油的進(jìn)油量不足，將會(huì)導(dǎo)致軸承的溫度上升。

第五，軸瓦和軸頂部的間隙偏小。

第六，機(jī)體的保溫效果未達(dá)到需求，致使氣缸的熱量輻射對(duì)軸瓦產(chǎn)生影響，進(jìn)一步影響軸瓦溫度。

第七，溫度測(cè)量元件受到損傷，或是在進(jìn)行測(cè)量后采取的補(bǔ)償方法不合理，導(dǎo)致測(cè)量中獲得的結(jié)果偏高。

第八，壓縮機(jī)徑向力過(guò)大，導(dǎo)致摩擦力過(guò)大，會(huì)致使油溫升高，依照機(jī)組的結(jié)構(gòu)形式與受力方式，在受力中，可能會(huì)出現(xiàn)軸向力過(guò)大的狀況，進(jìn)而導(dǎo)致軸向位移過(guò)大的問(wèn)題，從主副推位移來(lái)看，受力面受力變化并不大，則油溫及位移比較穩(wěn)定。徑向力過(guò)大的狀況是由于軸彎曲與軸承中心偏離較大，若是主軸經(jīng)歷過(guò)動(dòng)平衡的時(shí)間較短，則主軸出現(xiàn)彎曲的概率較低。在軸承中心偏離主軸中心較大的狀況下，會(huì)導(dǎo)致局部瓦塊的受力較大，導(dǎo)致工作狀態(tài)變差，另外，在受力較差的情況下，瓦塊被研傷的風(fēng)險(xiǎn)增加，也會(huì)導(dǎo)致軸瓦工作狀態(tài)受到更加嚴(yán)重的影響。軸承的中心位置變差主要是受到瓦塊安裝調(diào)整不合適的影響，可傾瓦軸承在上一周期的磨損間隙為0.40mm，在此背景下需要及時(shí)更換瓦塊，同時(shí)，在檢修過(guò)程中，還要對(duì)軸頸處進(jìn)行檢查，觀察是否出現(xiàn)劃痕，若是存在劃痕，在檢修過(guò)程中進(jìn)行打磨，安裝新的瓦塊后，若測(cè)量的間隙仍舊較大，應(yīng)當(dāng)對(duì)軸承保持體的水平剖分面進(jìn)行研磨，完成后，再采取壓鉛法測(cè)量間隙，保證其合格。

3 故障處理和預(yù)防措施

針對(duì)各軸瓦間隙及軸瓦進(jìn)出油孔進(jìn)行檢查，并對(duì)軸承座的自由狀態(tài)水平和機(jī)組對(duì)中進(jìn)行針對(duì)性檢查，在將以上指標(biāo)全部檢查完成后，有針對(duì)性地測(cè)試儀表測(cè)量元件，保證各項(xiàng)元件的測(cè)試指標(biāo)在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。在對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修時(shí)，確定機(jī)組K-101AB 的1#瓦下瓦出現(xiàn)磨損不均勻的問(wèn)題，僅有接近回油管線端的下瓦面呈部分接觸，從上述軸承不均勻發(fā)生磨損的表現(xiàn)，可以看出，軸瓦溫度過(guò)高，是由于軸徑和軸瓦接觸不均勻。兩臺(tái)機(jī)組的1#軸承座在外力作用下逐漸向前傾斜，使軸瓦接觸不均勻。結(jié)合檢測(cè)得到的數(shù)據(jù)結(jié)果，可以進(jìn)一步明確瓦座出現(xiàn)傾斜的原因，是和相連接的回油管線具有密切關(guān)系的，在回油管線和軸承座硬連接形成外力作用的影響下，導(dǎo)致軸瓦發(fā)生傾斜。針對(duì)這一問(wèn)題，在機(jī)組回裝后，將兩臺(tái)機(jī)組的回油管線剛性連接更改成金屬柔性連接。如圖2 所示。進(jìn)行針對(duì)性處理后，投入運(yùn)行后，機(jī)組K-101A 的1#軸瓦溫度為64.3℃，K-101B 的1#軸瓦溫度是60.1℃，軸瓦溫度過(guò)高的問(wèn)題得到了解決，機(jī)組呈穩(wěn)定良好運(yùn)行狀態(tài)。

圖2 金屬柔性連接方式的油路連接

除此之外，在日常運(yùn)行維護(hù)中，還要有針對(duì)性地進(jìn)行維護(hù)檢修：

第一，有針對(duì)性地調(diào)整潤(rùn)滑油溫度。機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行要保證潤(rùn)滑油的溫度為46 ～52℃，依據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況，全開(kāi)冷油器，保證潤(rùn)滑油的溫度為下限溫度42℃，這樣能夠使冷卻效果得到強(qiáng)化。在潤(rùn)滑油成功泵入到油泵中后，通過(guò)進(jìn)行加壓處理，利用六通切換閥將潤(rùn)滑油輸送到油冷卻器中，其中一組直接進(jìn)行使用，另一組則留作備用。此時(shí)，壓力調(diào)節(jié)閥需要將其輸送到各個(gè)供油點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)供機(jī)組軸承與聯(lián)軸器起到相應(yīng)的潤(rùn)滑冷卻效果。得到的軸承回油將通過(guò)的油集合管輸送到油箱中，以實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。通過(guò)分析可知，通過(guò)分析可知，導(dǎo)致潤(rùn)滑油冷卻后溫度升高的原因主要有以下幾個(gè)方面：一方面，可能是由于潤(rùn)滑油冷卻器不具備足夠的冷卻能力，尚未構(gòu)成充足的冷卻面積，兩臺(tái)冷卻器只能實(shí)現(xiàn)并聯(lián)使用，而不能在溫度過(guò)高時(shí)同時(shí)進(jìn)行降溫，最終出現(xiàn)潤(rùn)滑油與循環(huán)冷卻水無(wú)法進(jìn)行充足的換熱。

另一方面，機(jī)組中的各供油點(diǎn)并不具備足夠的供油壓力，導(dǎo)致的潤(rùn)滑油沒(méi)有足夠的循環(huán)速度，造成機(jī)組軸承在工作過(guò)程中所產(chǎn)生的人臉無(wú)法及時(shí)被帶出。此外，循環(huán)水中的雜質(zhì)造成冷卻器管程出現(xiàn)堵塞，同樣會(huì)出現(xiàn)油泵溫度過(guò)高的情況。

第二，對(duì)主電機(jī)與煙機(jī)負(fù)荷分配進(jìn)行調(diào)整。主電機(jī)與煙機(jī)負(fù)荷分配的調(diào)整，能夠使主風(fēng)機(jī)進(jìn)氣端的受力下降，從而形成降低軸瓦溫度的效果，煙機(jī)退出正發(fā)電狀態(tài)，機(jī)組的耗功可以保證在3.2MW 左右，靜葉控制為50%～70%，裝置外引空壓放空調(diào)節(jié)風(fēng)，促使裝置的主風(fēng)機(jī)負(fù)荷下降，從而使進(jìn)氣端受力狀況得到改善。

第三，對(duì)潤(rùn)滑油壓力進(jìn)行調(diào)整。有針對(duì)性地調(diào)整機(jī)組潤(rùn)滑油主管的供油壓力，將其從138kPa 上調(diào)為142kPa，以上限運(yùn)行，從而改善供油。經(jīng)過(guò)調(diào)整后，可以將機(jī)組的軸瓦溫度穩(wěn)定在一定的范圍內(nèi)，從而為后續(xù)檢修工作爭(zhēng)取充足的時(shí)間。

4 結(jié)語(yǔ)

大型機(jī)組的軸瓦溫度過(guò)高，是受到較多環(huán)境因素的影響，從較為復(fù)雜的影響因素中，查找確定具體的原因，是檢修工作的重要基礎(chǔ)，針對(duì)性的故障分析及預(yù)防措施研究，能夠?yàn)楣收蠙z修和處理工作提供指導(dǎo)和經(jīng)驗(yàn)。