设备的这些共同特点,可以反映出机组在整个服役期间存在一定的运行规律。我们在掌握了离心压缩机这些运行规律后,就可以对在不同的运行期间的离心压缩机采取不同的措施:
(1)在设备安装时,应把好质量关。
(2)在设备调试时,应把好验收关。
(3)在设备投运初期,应缩短点检周期、提高点检质量,以及时发现故障,并及时诊断处理。
(4)应该善于吸取同类设备的经验教训,防止其它设备发生过的故障的再次发生。
例如:我厂1#“14000”制氧机配套的DH—90型的空压机,因为低速轴转子二级叶轮过盈量不足等原因,共用34天时间进行单机试车,严重影响了建设工期和安钢的生产。投产后,空压机的轴振动又逐步上升。最后经过与生产厂家磋商,对机组的核心部位——压缩机高、低速转子轴承进行换型改造,即由原椭圆滑动轴承改造为可倾瓦轴承。改造后,空压机的轴振动明显降低,运行至今基本保持平稳。吸取以上的教训,2#“14000”制氧机空压机也成功地应用了此项改造,并取得良好的效果。
(5)机组在进入第二年后,必须坚持正常的点检工作,同时根据运行参数是否变化,监测设备运转情况,防止突发事件的发生。
(6)在设备运转到逐渐老化的阶段,必须适当增加点检次数,以便随时发现设备故障的先兆,帮助诊断设备各部件的运行状态,及时检修或更换,保证设备运行安全,延长设备使用年限。
2.善于利用感官、强化常规点检
作为一名制氧操作工首先应该掌握常规的检查方法来诊断压缩机的运行状态,即:凭借人体的感觉,通过目视、耳听、手摸、触觉的方法,直观的看到跑、冒、滴、漏的液体、闻到刺鼻的气味、听到尖利的或沉闷的响声、摸到发热的部件,利用自己积累的经验,诊断出某个部位是否发生故障。
2.1 视觉的方法
诊断冷却器是否漏水。开车前、停车后,机组的冷却水未断时,对压缩机的气体冷却器都应进行此项检查:打开气体冷却器气侧排放阀,看到冷却水连续不断放出,可以判定气体冷却器内漏。
停车后,油泵停运但油冷却器没停水时,对压缩机油冷却器都应进行此项检查:在油箱油位指示上作好标记,如看到油位上升,可以判定油冷却器内漏。
2.2 听觉的方法
诊断压缩机放空阀、防喘振阀是否漏气。当压缩机放空阀关闭时,此时是诊断放空阀、防喘振阀是否漏气最好的时机。到放空口处听一下声音,如有声响,说明放空阀、防喘振阀必有漏气现象。
2.3 手摸的方法
诊断级间气体冷却器后气体温度突然升高。通过手摸各级气体冷却器回水管路,如某一级发热烫手,而其它各级不发热,则此气体冷却器一定存在故障,可能是水路堵塞、回水阀脱落等。
2.4 触觉的方法
诊断氧压机止回阀是否漏气。氧压机每次停车时(送氧阀已关),打开送氧阀与止回阀之间的氧气纯度分析阀,如用手感觉到有氧气连续放出,说明管网氧气通过止回阀倒流,可以判定止回阀漏气。
以上这些常规的诊断方法虽然很简单但却非常实用,全面和系统地掌握这些方法将非常有助于判断机组的故障,并为检修工作提供依据。
3运用检测手段、综合诊断故障
对于操作这些大型离心压缩机的制氧工来说,已很难单单依*常规的的检查方法来诊断故障。应用先进的检测仪器(如:便携式红外线测温仪、便携式测振仪、示波器等),掌握先进的在线检测和DCS集散控制技术,同时运用科学的推理方法来综合诊断设备故障,已成为监测、诊断和处理离心压缩机故障的重要手段。
3.1 应用先进的检测仪器监测设备
(1)应用便携式测振仪,诊断空压机电机运行状态。在空压机电机的轴承、基础、机壳处选取几个测点,利用便携式测振仪定时检测振动,采集数据并绘制趋势图,监测电机运行状态。对安装在刚性基础上的、转速为600~3600r/min之间的大型电机,测量电机轴承在其稳定状态下长期运行时的振动速度有效值(单位为mm/s),
2002年11月,检查运行中的2#“14000”制氧机空压机电机时,发现南轴承油压不正常,停车检查发现南轴瓦已受损,但实际上当时检测电机振速为7.12mm/s,并没有超过电机的“可以承受”范围;2003年7月19日16:38,2#“14000”制氧机因停电全线停车,18:22在恢复启动过程中,检测电机的轴承各测点振动速度:电机北轴向10.1mm/s、北垂直12.1mm/s、北水平6.5mm/s、南垂直7.9mm/s、南水平7.8mm/s。对照以上标准同时与上一次的测量值比较,振速明显超高。根据上次经验,我们及时采取了停车、检修电机的措施,检修时发现南轴瓦已受损严重。通过这两次故障,我们对“电机振动强度标准”有了新的认识:电机振速在7.1~11.2mm/s的范围内长期运行或振速突然增大时,电机轴承也会受到损坏,因此,对于振速在这一范围内运转的电机也应作为“破坏状态”来对待。
(2)应用便携式测振仪,诊断2*“14000”制氧机空压机油泵运行状态。2003年1月19日19:23,操作人员点检时,利用手持式测振仪检测到空压机运行油泵振速值参数如下:北轴向6.3mm/s、北垂直6.9mm/s、北水平3.4mm/s、南垂直8.7mm/s、南水平5.2mm/s,比油泵正常运行值大幅升高,依据以上标准及时判定了运行油泵振速超高,应作为“破坏状态”来对待。于是当即采取更换备用油泵供油、检修运行油泵的紧急措施。经检查发现该油泵的地脚螺栓松动、*背轮间隙太小、泵与电机对中不好。因更换油泵及时,油泵及电机并未受损。
目前,用手持式测振仪检测旋转设备,对比电机振动强度的国家标准,判断旋转设备运行状态已经逐渐成为我们一项常规的检测方法。
3.2 掌握先进的检测技术诊断故障
(1)应用机组运行中的曲线,诊断空压机各级振动波动的原因。2001年12月23日,空压机各级振动突然超高报警,操作工通过查找微机上各级振动在线监测曲线,发现低速轴振动最高达71μm,高速轴振动最高达81μm,而后迅速恢复到原值(幸好未造成机组联锁停车的事故),同一时刻空压机电流曲线也有所升高。后经询问调度,其它车间的大型机组刚刚启动,而启动时间与振动波动的时间一致,而且这些设备是在同一回路的电网上。电流和振动曲线的波动原因,很可能是由于其它大型机组启动时引起电网波动,进而使空压机电机的运行条件改变造成的。为避免类似现象的发生,我们采取以下措施:在今后同一电网回路上有大型机组启动前,采取暂时解除振动超高停车联锁的应急措施。采取这一措施后,没有再出现过因其它机组启动,造成本套相关机组振动波动、停车的事故。我们通过多次观察机组的振动曲线,包括其它车间在内的多套大型机组在同样条件下,均发现有类似的振动波动现象,这也验证了我们对这一现象产生原因的判断是正确的。
(2)应用机组停车后的曲线,诊断空压机轴瓦积炭的原因。2002年6月11日,2#“14000”制氧机空压机准备检修,在空分系统停车、空压机卸压停车后,空压机油泵按操作说明书的要求运行了20分钟后停运。但是在打开空压机各级轴承进行检查时,发现部分轴瓦表面有油膜炭化痕迹。为解释这一现象,我们首先查看了各级轴承温度的变化曲线,发现这些温度曲线在机组停运后都有一上升的阶段,于是我们又查看润滑油压力的变化曲线,将这两组曲线进行对比后,确认各级轴温是在油泵停运后开始上升的。最后,我们通过分析,认为轴瓦积炭原因是:空压机停车后,油泵虽然也运行了20min才停运,但机组的叶轮和蜗壳温度仍然很高,油泵停运后,这一部分热量通过轴及间隙传到轴承,使得轴承表面温度升高,导致油膜炭化。为避免类似现象的发生,我们采取以下措施:空压机卸压后,适当延长机组运转时间,这样可以起到冷却叶轮和降低蜗壳温度的作用;空压机停车后,应适当延长油泵运行的时间,以带走轴承周围的残余热量。
3.3 运用科学的推理方法综合诊断故障
(1)诊断并解决空压机运行中加油时,大齿轮箱测振探头引线处向外喷油的问题。沈鼓DH90型空压机油烟冷却回收系统效果不佳,造成润滑油日常损耗大(月耗量150公斤左右),为了确保供油系统正常的油位和油压,需在不停机的情况下定期
补充润滑油。但是往往在加油的过程中,会出现大齿轮箱测振探头引线处向外喷油的现象。
大齿轮箱测振探头引线为什么会喷油呢?我们知道;正常运行时,排烟风机在将油箱内未冷却的油烟和齿轮箱内集聚的油烟抽出并排至大气的同时会使齿轮箱内产生负压,防止齿轮箱向外渗油。而对机组进行补充润滑油操作时,需打开油箱上部的加油孔盖,这时空气就会立刻进入油箱,并迅速破坏油箱的负压,进而通过未充满油的回路到达齿轮箱内,破坏齿轮箱负压,造成大齿轮箱测振探头引线处向外喷油。为此,我们对加油口进行如下改造:在油箱上部的加油孔盖上安装了一个控制阀门和相应的管道,加油时首先连接好加道再打开控制阀门,在保持油箱负压的前提下启动滤油机进行加油操作,从而避免了一边加油、一边喷油的问题。
(2)诊断因空压机三级排气压力表不准,而引发的测振仪故障。2001年,2#“14000”制氧机试车过程中,空压机启动、送气、加压后,进行现场检查时,发现就地柜三级排气压力表显示较低。通过对比,该值小于四级进气压力表显示。初步诊断原因有二:①压力表不准,②仪表管线漏气。问题虽小,但不能放过,于是打开就地仪表柜的后门进行检查,立刻发现三级排气压力表与管线连接处漏气带水,恰巧落在下面测振仪的散热孔内,于是我们马上关闭此表的进气阀。水虽然没了,可测振仪元件受水的影响,测量值显示大幅波动,振动值报警。马上通知仪表人员解除振动联锁,用仪表空气吹除测振仪元件的水,直至恢复正常。之后分析:压缩机停车后,在仪表排气测量管线里,存在残余的空气,由于温度的降低会有冷凝水析出,当测量表与管线连接处密封不严时,再次开车时就会出现漏气带水的现象。
因此,操作工对发现的异常参数不论大小都不要掉以轻心,不查出原因决不放过。
(3)诊断4C90M×4N2型氮透放空阀不能加载 关闭的原因。2002年12月,2#“14000”制氧机停 车检修期间,氮透在压送1#“14000”制氧机氮气 向管网送气时,氮透突然放空。操作人员通过查看 就地控制器的相关信息,发现机组是由于喘振造成 “电流限流极限值”增高(该机组采用“恒压控制” 方式),放空阀受控而打开。为了恢复压送氮气, 依据以往经验,设高“限流极限值”后,操作加载 按钮,但放空阀在逐渐关闭后又迅速打开。通过进 一步分析机组运行信息,我们发现了一个重要的运 行参数:管网氮气压力低于氮透设定的排气压力。 在“恒压控制”的运行状态下,管网氮气压力在未 达到氮透设定的排气压力时,为什么氮透会卸载放 空呢?后经检查确定原因是:因为检修需要暂时停 止仪表气供应,导致氮透送气阀后的管网连通阀 (气开式)因无仪表气而自动关闭,致使氮透压力 气体无法送人管网。于是,我们马上恢复仪表气供 应、打开管网连通阀、恢复“电流限流极限值”, 再次操作加载按钮后,问题得以解决。
通过对这一故障的处理,提醒我们今后的工作 应做好以下两点;①切断本套仪表气源时,应注意 保证单体运行机组的仪控用气。②机组发生问题 时,应全面检查、确定原因、排除故障后才能恢复 运行。
(4)诊断2C1135M×3N2型氮透密封气压力低 造成的自动停车2003年7月3日,氮透自动停车。 通过查看就地控制器的相关信息,发现是密封气压 力低造成的。为什么密封气压力会低呢?进一步分 析,原因有:①是否有密封气供应,②密封气管线 是否泄漏,③密封气过滤器是否脏堵,④密封气设 定压力是否过低。对以上诊断进行逐一检查后发 现,有密封气供应,但密封气管线上连接头处有漏 气的部位,紧固处理后又对密封气过滤器进行反 吹,最后通过调压阀把密封气压力适当调高。综合 各方面原因,采取相应措施,最终解决了这一问 题,很快恢复了机组运行。
(5)诊断氮透2C3511M×3N2型二级进气温度 突然升高造成的自动停车。2003年7月20日 7:00, 氮透二级进气温度突然升高,造成自动停车,按照 常规的分析,判定原因往往是一级冷却器的冷却效 果差造成的。但是通过分析运行压力参数的变化, 原因却是这样:7:00,5000氮透排气压力达到设定 值1.8MPa,此时机组阀门的动作状态是先自动关 小进气阀门,电机电流随即呈逐渐下降趋势,当电 流下降到设定的“电流限流极限值”时,放空阀自 动打开。但是由于厂家在设备调试时,对“电流限 流极限”这一参数设定太低,在进口阀门逐渐关闭 的情况下,电机电流不能降到设定的“限流极限 值”,放空阀受控就不能自动打开,进而造成机组 因进口气体流量减少、机组背压高、高压高温气体 倒流,机组发生喘振现象。同时引发了二级进气温 度偏高,导致联锁停车。通过以上分析后,我们采 取适当设高“电流限流极限值”的方法,使进气阀 开度、电流限流极限值、放空阀打开这三个条件之 间合理对应。当再次启动该机组后,氮透恢复了正 常的调节功能。
通过对这一故障的处理,也使我们进一步加强 了对喘振这一现象的认识。
可以看出,加强专业理论知识的学习,提高操 作技能,了解机组的内部构造,掌握离心压缩机的 宏观运行规律,利用传统的检测办法并且结合先进 的检测仪器和科学的逻辑思维方法,就可以全面分 析离心压缩机出现的各种故障,并能采取正确的措 施予以解决。下载本文