李 佳

（大慶石化公司設(shè)備監(jiān)測(cè)診斷中心，黑龍江大慶 163714）

0 引言

鐵譜分析是一種提取、觀察機(jī)組潤(rùn)滑油中具有磨損特征的金屬磨粒的技術(shù)，通過(guò)觀察金屬磨粒的分布、材質(zhì)、數(shù)量、尺寸等有效信息，可以判斷機(jī)組傳動(dòng)部位是否發(fā)生磨損。某石化企業(yè)化肥廠1臺(tái)離心式壓縮機(jī)，由低壓缸（5CK57）、高壓缸（7CK31）、增速器、齒式聯(lián)軸器等組成（圖1）。通過(guò)透平后，低壓缸入口壓力0.091 3 MPa，出口壓力0.528 MPa，額定轉(zhuǎn)速6600 r/min；高壓缸入口壓力0.599 MPa，出口壓力3.5 MPa，額定轉(zhuǎn)速10 700 r/min。壓縮機(jī)缸體均為水平剖分式，介質(zhì)為空氣，高低壓缸結(jié)構(gòu)相同徑向軸承為5塊調(diào)心可傾瓦，軸向軸承形式為金絲伯雷型，潤(rùn)滑油為46#透平油。

圖1 機(jī)組結(jié)構(gòu)

1 分析與診斷

采用法國(guó)生產(chǎn)便攜式振動(dòng)分析儀DB01對(duì)壓縮機(jī)軸承部位進(jìn)行振動(dòng)數(shù)據(jù)采集，用 XRO V4.0.3軟件對(duì)振動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行頻譜分析；采用FTP-X2型分析式鐵譜儀對(duì)機(jī)組潤(rùn)滑油進(jìn)行鐵譜分析。

1.1 振動(dòng)分析

一段時(shí)間以來(lái)，齒輪箱輸入、輸出軸水平方向振動(dòng)值偏大，最近一次監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)5點(diǎn)水平方向振動(dòng)值17 mm/s，8點(diǎn)水平方向振動(dòng)值18.3 mm/s，8點(diǎn)軸向振動(dòng)值17 mm/s，累計(jì)分析監(jiān)測(cè)值均有所增大并呈上升趨勢(shì)。從頻譜上觀察，振動(dòng)值增加主要成分為1倍頻。此外，受非線性振動(dòng)影響，還出現(xiàn)一些振幅較小的高次諧波分量（圖2）。分析認(rèn)為機(jī)組轉(zhuǎn)子可能存在不平衡現(xiàn)象。

1.2 鐵譜分析

取油箱中油做鐵譜分析。油樣外觀渾濁，底部沉積雜質(zhì)。在雙色低倍鐵譜顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)整個(gè)譜片上分布有大量鐵磁性金屬磨鏈，入口處尺寸較粗大，出口處尺寸較細(xì)小。譜片上存在較多有色金屬磨粒，磨粒尺寸的 4處，的有 39 處，其他尺寸較小。存在少量大尺寸巴氏合金磨粒和存在少量切削磨粒，存在大量疲勞磨損磨粒和較多黑色氧化鐵和紅色氧化鐵。鐵譜分析圖像如圖3、圖4所示。

圖2 8H水平方向頻譜圖

圖3 100倍光源（白/綠）

圖4 400倍光源（白/綠）

1.3 診斷

大量疲勞磨損磨粒和金屬氧化物的出現(xiàn)，說(shuō)明機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部件存在潤(rùn)滑不良現(xiàn)象，摩擦副之間的干摩擦造成金屬磨粒的高溫氧化現(xiàn)象。大尺寸巴氏合金剝落以及切削磨損磨粒，從另一個(gè)方面說(shuō)明機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部件受應(yīng)力作用存在疲勞破壞和脆性剝落等現(xiàn)象。

綜合診斷，機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部件存在嚴(yán)重磨損現(xiàn)象。

1.4 驗(yàn)證

根據(jù)診斷結(jié)果，對(duì)該機(jī)組停機(jī)檢修，拆機(jī)后發(fā)現(xiàn)高壓缸軸承瓦面嚴(yán)重磨損。經(jīng)過(guò)檢修處理后，機(jī)組開(kāi)車，對(duì)機(jī)組各點(diǎn)進(jìn)行振動(dòng)監(jiān)測(cè)，振值均在合理范圍內(nèi)，機(jī)組運(yùn)行情況良好。

2 結(jié)論

鐵譜分析技術(shù)可以非常直觀地判斷離心式轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的轉(zhuǎn)動(dòng)部件是否發(fā)生磨損現(xiàn)象，將其與振動(dòng)分析聯(lián)合使用，將大大提高機(jī)組故障診斷的準(zhǔn)確性。