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大型螺杆转子突然抱死应该办?
故障概述
GML95型双螺杆压缩机是30万吨/年聚烯烃装置的常用机型。K-8200风机,型号GML95,平时不定时启动,关键用于B线掺混,每次运行4-5小时,平素运行2-3次,故障发生前累计运行7900小时。输送能力为4722Nm3/h,转速为7351rpm,轴功率243kW,入口流量6529m3/h。
故障发生后,调阅当天的风机运行的电流,运行曲线如下:
05:48 启动风机,进行掺混倒仓操作。
10:36 掺混倒仓达成,风机空载运行。
12:05 进行掺混倒仓操作。
16:22 风机出口电流高报跳车。内操闪现掺混风机电流突然上涨至高报,风机停机。班组随即通知装置管理人员,同时,将设备断电。装置管理人员按照检查程序脱开联轴器,进行设备盘车,无法盘动,初步决断为轴承或转子损坏,迅速联系维保人员拆检。
通过拆检,解体查察显出:
1.1驱动轴及轴承未见明显万分;
1.2轴承箱齿轮未见明显损伤;
1.3阴阳转子啮合密封线部位有磨损(见标注1);阳转子非驱动端端面磨损紧要(见标注2);靠近转子两侧端部的阴阳转子密封线联合型线磨损首要(见标注3)
1.4 机壳(阳转子非驱端处)映现三处裂纹
1.5 阳转子非驱动端调心滚子轴承(起轴向定位效率)外圈与定位盘磨损(见标注5)轴承外圈安装定位环上的销钉已变形(见标注6)
1.6 阳转子驱动端径向轴承仿照架损坏,轴承滚柱变形、磨损并混乱排列。
1.7 转子轴装密封处出现约1/6周长的烧痕,
1.8 转子端面有约2/3圆周与壳体端发生磨损。
1.9 主转子轴弯曲偏离中心2.7mm;副转子轴弯曲偏离中心2.0mm。
2.0 主、副转子外圆均直径磨小约2.9mm。
2故障原因分析
综合拆检情况,对故障恐怕产生的原因进行分析如下:
2.1 混入润滑油油质分析结果为合格,油品更换周期4000小时未到,油压3.2bar在要求范围内(1.8-5.5bar),且油压设有联锁停机,初步断定润滑情况优秀;排除润滑不良引起的轴承损坏造成的抱轴。
2.2 根据巡检记录,风机入口压力-30kPa,大于厂家要求的-45kPa值,且现场检察入口滤网,未显露有破损情况,各项参数均浮现正常,现场巡检时,未发生异响,排除压缩机内进入异物导致转子抱死。
2.3 根据风机的拆检情况:整体来看,阴阳转子俩端面处磨损重大,中心处磨损较轻;阳转子驱动端径向轴承照样架损坏,轴承滚柱变形、磨损并混乱排列;非驱动端轴承如旧相对完好,内侧止推轴承与定位盘有受力磨损痕迹,轴承外圈安装定位环上的销钉已变形;转子端面有约2/3圆周与壳体端发生磨损;转子轴装密封处显示约1/6周长的烧痕;声明转子在高速运转流程中不是整体的轴向串动,而是转子啮合工序发生倾斜,转子径向方向发生位移变形。
2.3 从运行分析来看。由于压缩机运转中出口温度高,压力大,再增补转子转速高达7351rpm,对阴阳转子顶间隙,端面间隙,相互啮合间隙要求极高。转子在运转中,出于转子变形,发生转子啮合摩擦和端面与壳体端面瞬间摩擦,造成局部温度瞬间升高,使得阴阳转子啮合间隙和端面间隙更加变小,瞬间抱轴。
综上,联系到驱动端径向轴承如旧架损坏,轴承滚柱变形、磨损并混乱排列,推断驱动端径向轴承在运行过程中失效是造成设备故障的要紧原因。
2.4 驱动端径向轴承运行中的失效原因
斟酌到类似的设备故障、故障部位以及使用的环境,失效的原因重要有以下几个方面:
2.4.1 阳转子驱动端轴承能够存在缺陷。
2.4.2 螺杆压缩机在力的计算或轴承选用上恐怕失当。
2.4.3 该螺杆压缩机没有外置润滑油泵,只是在轴的末端带有润滑油泵,压缩机在启动瞬间,该设备轴承没有油的扩张,润滑上存在隐患,尤其是频繁启动,更加加速轴承的失效。
2.4.4 装置加工整体负荷较高,达到了120%,加速了轴承的失效。
2.4.5 润滑油故障。机器位于高寒环境地域,冬季寒冷时节温度达零下30余度,重大作用润滑油流动性。加之,该机器原装轴承润滑喷嘴喷油通径只有0.06mm,当遭遇极寒冷时段,在润滑油流动性变差条件下,机器初始启动的一个时段内,轴承少油甚至失油是,轴承受损亦成必然。随着轴承受损程度积累,机器高速运行,不铁定诱因导致瞬间轴承崩溃的几率大增,亦会显出寒冷季节轴承少油、失油导致的轴承损伤,在非寒冷季节轴承崩溃。普遍情况下,寒冷季节因润滑油流动性变差导致轴承少油、失油致使轴承损伤崩溃,常发生在寒冷季节。
3伪劣修复
3.1 转子轴修复,出于转子轴弯曲,转子外圆不规则磨损,转子失去参考中心,且没有完整的位置可做中心基准。我们采用冷焊工艺,补足转子轴尺寸,以原始未磨损的部分转子凹槽点为基准点,反复调整同圆周上四(六)个凹槽点,使之处在同一圆周上,再用不同位置的凹槽点进行校验,以此反复,直至确保转子中心找正;固定转子轴后,在转子轴两端车成基准位,以此为基准位,在转子轴两端兑现打转子中心孔,然后,车、磨等,恢复转子轴原始尺寸参数。
3.2 转子叶外圆、叶面修复,转子叶外圆修复,采用压片滚焊修补工艺,根据外圆磨损轮廓,把不同厚度的压片,剪成与转子叶外圆磨损部位神情完全肖似的压片,逐层滚焊,堆出与原始转子曲面一致的滚焊层,修磨抛光即可;转子叶面修补,先制作一个与两转子中心距完全一致工装,把磨损转子固定,以此测量转子叶面不同部位的磨损量,根据不同部位转子叶面磨损量,选取0.05~0.20mm不同标准压片,滚焊至合格尺寸,抛光即可。
3.3 外壳修复,采用冷焊工艺,补焊至设计厚度后,镗、珩磨之合格。
3.4 机身一体端盖裂纹修复,采用钻孔连续镶螺丝方法修补至合格。
3.5 其他部位修复,均采取冷焊、车、镗、磨例行方法修复至合格。
4效果
该机损坏程度,经寻找多个厂家试图修复,均被结论废弃,后经我企业与陕西关中压缩机制造有限企业工程师刘安才联合攻关,采用上述方法修复后,该机运行各项参数合格。截止目下,已稳定运行3000余小时,未显出伪劣。
5防范措施
为提防类似压缩机故障的产生,需要加强风机的日常操作维护。
5.1 对设备来讲,振动为故障之源,要坚持做好压缩机振动测量并记录,探问趋势。展现趋势状态变差,要及时停车进行维修维护;
5.2 各加强巡检,审查风机运行情况及各参数,是否有异响;
5.3 庄敬按照基地要求的油品更换周期4000小时更换新油、油滤,确保润滑合格。
5.4 确保空滤等备件合格,并严肃按照求4000小时更换空滤,若环境较差,应扩大清理或更换频次,保证无异物吸入;
5.5 冬季及时投运隔音罩内暖气,保证压缩机本体的启动温度15度以上,防范润滑油低温流动性变差,导致轴承少油、失油。
5.6 加强与螺杆压缩机制造商的沟通,就压缩机在力的计算或轴承选用进行研究。
5.7 在满足装置生产的条件下,尽量减少启动频次和加上送料掺混时间,以减小压缩机负荷量。
5.8 定期做好检修维护和保养。