許小玲

（廣西石化高級技工學校，廣西 南寧 530031）

南寧化工集團有限公司氯堿廠氯氣壓縮輸送設備采用的是錦西化工機械廠生產的三級六段水平剖分離心式壓縮機。該設備是氯堿廠的關鍵設備，在工藝生產中擔負著氯氣壓縮和輸送任務，它的穩(wěn)定運行對氯堿廠和整個公司的安全穩(wěn)定生產有著非常重要的意義。

該機屬離心式壓縮機，分六級三段，電機與壓縮機之間由增速齒輪箱連接，壓縮機正常運轉時轉速為 6000r·min－1，屬于高轉速設備。 其主要設計及操作參數(shù)如表1所示。

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該機組自從2004年投入使用后，運行狀況一直不理想，軸振動一直位于臨界狀態(tài)居高不下，徑向軸振動值在低報警線50μm附近上下波動。2005年和2006年雖進行多次檢修，問題仍得不到解決，兩年多以來共發(fā)生軸位移振動超差故障6次，造成機器聯(lián)鎖保護跳閘和生產停車，嚴重影響了生產。

1 振動原因分析

為處理振動超差問題，公司抽調骨干人員組成攻關組，查找引起壓縮機軸振動超差的原因。經過分析認為，可引起H2C58－6壓縮機軸振動過高的主要因素有：（1）轉子動不平衡；（2）軸瓦間隙過大；（3）機組對中發(fā)生變化；（4）儀表顯示假值。

為徹底解決壓縮機軸振動偏高的問題，我們對上述各項可能的原因逐一進行排查分析。

1.1 轉子動不平衡對振動的影響

壓縮機工作時，轉子的轉動存在不平衡離心力，從而引起轉子的徑向振動，并通過支承轉子的軸承沿徑向傳播，使得整個機組在工作過程中產生振動和噪聲。當振動大小在規(guī)定的范圍內時，振動不會影響機組的正常工作。但是，當不平衡離心力增大到一定值后轉子會產生很大的橫向振動。這時振動不僅會影響機組正常工作，而且還會引發(fā)一系列嚴重后果，如軸承磨損、燒毀及轉子斷裂等。

為徹底排除轉子動不平衡對振動的影響，于2006年底將壓縮機轉子送回生產廠家進行轉子動平衡實驗，排除了由于轉子動平衡問題產生振動的可能性。

1.2 軸瓦間隙對振動的影響

軸瓦間隙是影響軸承穩(wěn)定性的主要因素之一，因此對各間隙進行了仔細的測量，標準值與實測值的對比，見表2。

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各軸瓦間隙均在正常范圍內，從而排除了由于軸瓦間隙過大引起軸振動的可能。

1.3 機組對中對振動的影響

機組的對中找正就是使機組各轉子達到同一軸心線的調整過程，通常要選定轉子的軸心線為基準，通過對中找正，機組各轉子軸心線達到同軸心，消除不應有的附加應力，從而保證機組長期、穩(wěn)定的連續(xù)運轉。

由于壓縮機為高轉速機器，在運行狀態(tài)下機組的機殼、軸承座等部件的溫度也比環(huán)境溫度要高得多，而當機組停止時，各部件的溫度趨于環(huán)境溫度。由于機組各部件存在熱脹冷縮現(xiàn)象，在冷態(tài)時機組各轉子軸心線處于同心線的位置，在熱態(tài)下可能處于不同心的位置。對機組冷、熱態(tài)對中曲線的測繪有一定的困難。

為做好此項工作，我們請廣西計量測試研究所采用先進的激光找正儀來進行找正工作。為徹底排除由機組對中原因的產生振動的可能性，本次檢修對整體機進行了全面的找正工作。找正結果符合DEMAG機組對中找正的要求，因此可以排除振動是由機組對中不合格引起的。

1.4 對在線振動檢測儀表的排查

氯壓機軸振動監(jiān)測系統(tǒng)采用了先進的在線檢測儀，其中檢測振動的核心設備即傳感器為德國原裝進口的申克傳感器。為排除傳感器原因而造成的虛假超差現(xiàn)象，我們拆下儀表，由電儀車間對檢測儀表進行全面的校準。結果證明儀表沒有超出偏差。

1.5 對潤滑油系統(tǒng)的排查

對工藝操作記錄進行分析，發(fā)現(xiàn)該機潤滑油的更換比較頻繁，最近一次換油在2006年4月份，使用還不到半年時間，還未到換油時間，但換出的潤滑油顏色偏黑。

將換出的機油送到化驗室進行檢驗，根據(jù)化驗結果可知，由于潤滑油變質造成潤滑不良，使止推瓦和推力盤發(fā)生急劇磨損是軸位稱振動超標的主要原因。對潤滑油進行觀察和化驗的結果見表3。

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為了找出潤滑油變質的原因，收集了變質油中的綠色懸浮物做能譜分析，結果表明這種綠色懸浮物中氯元素的含量高達70%~80%。再取合格的潤滑油做通氯氣試驗，發(fā)現(xiàn)通氯氣10min后，顏色變深，酸值超標，帶有刺激性氣味。通過以上分析化驗及對比試驗的結果可以知道，在氯氣壓縮機運行過程中，油系統(tǒng)串進了氯氣，使?jié)櫥臀章葰舛冑|。氯氣的泄漏程度與軸封結構和軸封在工作時的狀態(tài)有直接關系。

2 采取的措施及效果

2.1 氯氣泄漏原因分析

原因找到后，我們進行下一步分析：壓縮機兩端軸封的結構是完全相同的，都裝有五道迷宮密封環(huán)和一套填料密封。填料密封在工作時，外側通入密封氮氣，并且控制外側壓力高于內側壓力，形成一個壓差（設計值為686Pa），在壓差作用下，氯氣不能漏到填料密封外側。另外，壓縮機兩端還各裝有一套停機狀態(tài)使用的手動停車密封。油封采用的是一道迷宮密封環(huán)。

由軸封的結構特點和設計要求可以看出,當填料密封外側對內側的壓差時Pd＜0時，就會發(fā)生氯氣泄漏。另外，氮氣管網中混入氯氣，氯氣隨軸封氮氣越過填料密封外側的兩道迷宮密封環(huán)從軸封處泄漏。

2.2 采取的措施

（1）安裝專用的軸封密封氮氣專用管線，同時向油系統(tǒng)充保護氣。對軸封氮氣管進行改造，采用專用的管線輸送密封氮氣，不與其它工藝管路相混用，并將其與別的系統(tǒng)有聯(lián)系的地方完全斷開，防止氯氣、氫氣、氨氣等混入氮氣中。

分別在壓縮機兩端軸瓦箱、增速箱及油箱上安裝保護氣接頭，增設保護氣充加裝置，不斷向油系統(tǒng)內充加干燥氮氣或干燥空氣，避免油與氯氣接觸。

（2）加強填料密封的檢查監(jiān)控。檢修時嚴格控制填料密封的密封間隙，保持0.15mm的標準。在檢修施工中認真落實軸密封套和扇形塊的保護措施，并形成常規(guī)檢查制度。

（3）在主軸兩端軸瓦箱處安裝擋氣環(huán)。由于氯氣較重，它在高速旋轉時會產生離心力。在壓縮機主軸兩端的暴露部位靠軸瓦處各安裝一個擋氣環(huán)。如果氯氣發(fā)生泄漏，由于它受到離心力，不斷向外甩出，通過擋氣環(huán)的作用，使泄漏的氯氣不能進入到軸瓦箱，達到保護軸瓦和軸承的目的。

（4）嚴格工藝操作。通過工藝分析得知，密封氮氣的壓力控制對密封性能有很大影響，而氯氣能否透過密封氣的密封作用進入軸承座，取決于密封氣與工作氯氣的壓力差，因此控制密封氣與工作氯氣的壓力差是關鍵。為此，嚴格工作操作，把密封氣與氯氣的壓力差作為重要監(jiān)控指標進行控制。

2 結果

引起氯氣壓縮機振動超標的原因是多方面的，有時故障可能出現(xiàn)在周邊設備或工藝條件上，在生產實踐中，分析故障不能單純從機器本身出發(fā)，一定要多方面分析，找出真正的原因，才能對癥下藥。經過本次攻關，先后實施了安裝擋氣環(huán)，加強填料密封檢查監(jiān)控，安裝軸封氮氣專用管線等三項措施，使軸位移故障大為減少，運行效果十分良好。2008年進行停車大檢修時，對潤滑油進行化驗檢查，沒有發(fā)現(xiàn)變質現(xiàn)象。 隨后又實施了向油系統(tǒng)充加保護氣的措施，效果顯著，2009年運行至今，未發(fā)生過類似故障。

經過2年多的使用檢驗證實，為防止軸位移故障的發(fā)生所采取的措施是正確和可靠的，并且投資少，符合生產實際情況，易于在生產和檢修中實施及操作和維護。

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