空分增壓機(jī)故障檢修

楊寶亮

（中國(guó)石化長(zhǎng)城能源化工（寧夏）公司設(shè)備工程處，寧夏銀川 750411）

0 引言

空分裝置空氣增壓機(jī)（型號(hào)STC-GV16-6）全套進(jìn)口西門(mén)子多軸式離心式壓縮機(jī)，分6 級(jí)壓縮，每級(jí)壓縮后帶有級(jí)間冷卻。壓縮機(jī)A、D 級(jí)入口帶有入口導(dǎo)葉，級(jí)間密封為迷宮密封。增壓機(jī)通過(guò)減速箱由汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)，增壓機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸為大齒輪軸，通過(guò)齒輪驅(qū)動(dòng)A-B、C-D、E-F 三根小齒輪軸。小齒輪軸采用可傾式徑向軸承，軸向負(fù)荷從小齒輪軸傳到大齒輪軸，大齒輪軸采用雙作用止推軸承。齒輪箱端口帶有油密封環(huán)。減速箱和空氣增壓機(jī)之間采用干式聯(lián)軸器。增壓機(jī)齒輪箱為水平剖分形式。

1 維修目的

2013 年4 月檢修中，更換大齒輪及A-B、C-D、E-F 級(jí)轉(zhuǎn)子，調(diào)整齒輪箱水平度及各級(jí)進(jìn)出口管道應(yīng)力，軸振動(dòng)及瓦溫波動(dòng)情況有所緩解，但E 級(jí)瓦溫最高達(dá)到132 ℃，D、E 級(jí)軸瓦溫度長(zhǎng)期在100 ℃運(yùn)行，E 級(jí)振動(dòng)偏大、長(zhǎng)期在30 μm 左右運(yùn)行，此外E 級(jí)密封從上次檢修后氣體泄漏較為嚴(yán)重。

至2015 年3 月，增壓機(jī)已連續(xù)運(yùn)行接近兩年，為投用以來(lái)最長(zhǎng)連續(xù)運(yùn)行時(shí)間，為進(jìn)一步查找消除機(jī)組故障，保證長(zhǎng)周期運(yùn)行，計(jì)劃借裝置消缺機(jī)會(huì)，進(jìn)行機(jī)組大修。

2 檢修過(guò)程

（1）管道彈簧支撐固定：管線拆卸前測(cè)量好長(zhǎng)度，用墊鐵固定；級(jí)間換熱器底座固定（固定后相當(dāng)于換熱器沖水工作狀態(tài)，管道恢復(fù)時(shí)有較小的應(yīng)力）；膨脹節(jié)螺栓緊固；各級(jí)入口調(diào)整墊做好標(biāo)記。

（2）3 月9 日拆卸聯(lián)軸節(jié)護(hù)罩復(fù)查機(jī)組對(duì)中：增速機(jī)低0.36 mm，下張口0.07 mm；偏南0.51 mm，南張口0.04 mm（圖1）。

圖1 聯(lián)軸節(jié)護(hù)罩復(fù)查

（3）復(fù)查增壓機(jī)冷態(tài)水平。3 月7 日上午，用光學(xué)合像水平儀測(cè)B 高（0.77-0.15）/2=0.31 mm，D 高（0.75-0.17）/2=0.29 mm。光學(xué)合像水平儀測(cè)完后調(diào)轉(zhuǎn)180°再測(cè)（圖2）。

圖2 光學(xué)合像水平儀

（4）3 月10 日拆卸各級(jí)出入口管線，并用百分表檢測(cè)管道應(yīng)力。其中B 級(jí)最大+0.11 mm，F(xiàn) 級(jí)出入口管線拆卸；蝸殼所有插件拆卸；軸承箱大蓋螺栓全部拆卸具備吊軸承箱上蓋的條件。

（5）3 月11 日吊軸承箱上蓋，拆AB/CD 所有出入口管線；解體EF 軸承、形環(huán)、葉輪、密封、隔套（圖3）。

（6）3 月12 日開(kāi)始吊大蓋AB/CD 藍(lán)印實(shí)驗(yàn)，解體AB/CD 軸承，拆卸各級(jí)葉輪及各插件，復(fù)查各級(jí)蝸殼同心度A/B/C/D/F 符合要求，E 級(jí)蝸殼拆卸吊E/F 軸，大齒輪軸止推間隙測(cè)量0.23 mm（上瓦未安裝時(shí)測(cè)0.26 mm，回裝上瓦后實(shí)測(cè)0.23 mm）。

（7）3 月17 日檢查機(jī)組測(cè)振點(diǎn)磁力情況A/B/C/D/E/F 及大齒輪軸頭均在范圍之內(nèi)，新轉(zhuǎn)子F 略大，超差0.4 mm。

圖3 解體EF 軸承、形環(huán)、葉輪、密封及隔套

3 機(jī)組拆檢問(wèn)題

各部件結(jié)焦情況：A/B 為高性能軸承結(jié)焦不明顯，C/D/E/F瓦結(jié)焦較為嚴(yán)重；大小齒輪有不同程度結(jié)焦，EF 軸齒輪結(jié)焦靠近非驅(qū)動(dòng)端；大齒輪軸非驅(qū)動(dòng)端軸頭有機(jī)械損傷（軸位移探頭處）；止推瓦下瓦有輕微點(diǎn)蝕；CDEF 氣封有不同程度沖蝕，E 級(jí)較嚴(yán)重；對(duì)中偏差大（張口超差最大0.07 mm）；齒輪箱水平偏高B 高0.31 mm、D 高0.29 mm；CDEF 油擋回油孔偏小，入口過(guò)濾網(wǎng)雜物多密封墊損壞。

4 處理情況

（1）齒輪箱水平調(diào)整：B 點(diǎn)撤墊0.24 mm、D 點(diǎn)及中間撤墊0.25 mm；調(diào)整后用光學(xué)合像水平儀測(cè)A 高0.05 mm；C 高0.085 mm。

（2）用激光對(duì)中儀對(duì)機(jī)組對(duì)中進(jìn)行測(cè)量、調(diào)整增壓機(jī)高0.08 mm，下張口0.02 mm；左右北張口0.02 mm，偏南0.42 mm。

（3）C/D/E/F 更換新軸承，各瓦塊油楔機(jī)加工，油楔開(kāi)在出油側(cè)；軸承噴油嘴改造，A、B、C 級(jí)軸承全部為Φ4.5 mm，D 級(jí)軸承由之前的4 個(gè)Φ4.5 mm、1 個(gè)Φ4.0 mm 全部更換為Φ4.5 mm，/E/F 軸承級(jí)由Φ4.0 mm 擴(kuò)大到Φ4.4 mm；封堵各軸承油擋不用的儀表插頭孔。

（4）檢查各舊油擋，為了改善油擋效果，更換C/D/E/F 級(jí)軸承油擋，對(duì)軸承油擋探頭孔進(jìn)行封堵，并加大回油孔面積。

（5）大齒輪嚙合藍(lán)印檢查，根據(jù)西門(mén)子要求進(jìn)行紅印試驗(yàn)，測(cè)量嚙合間隙，保證嚙合精度。

（6）更換C/D/E/F 氣封。AB、CD 軸與大齒輪間隙壓鉛測(cè)量嚙合間隙，各處結(jié)焦油管路清理噴嘴角度調(diào)整；E 級(jí)蝸殼回裝調(diào)整，大蓋、蝸殼各部件恢復(fù),大齒輪非止推側(cè)軸頭損傷用油石處理，各葉輪用打壓工具分次逐漸打壓，每次打壓保壓10 min。

（7）出入口管道進(jìn)行無(wú)應(yīng)力安裝，其中C 出口應(yīng)力略大（-0.09 mm），調(diào)整C 級(jí)底部換熱器后在范圍之內(nèi)。

（8）聯(lián)軸器按標(biāo)記安裝，修復(fù)受損螺栓，螺栓用力矩扳手第一次150 N·m、第二次370 N·m 把緊。

（9）各換熱器管路固定支撐恢復(fù)后復(fù)查機(jī)組水平及對(duì)中情況。增壓機(jī)低0.17 mm、下張口0.01 mm；偏南0.62 mm、北張口0.03 mm；機(jī)組B 高0.03 mm、C 高0.11 mm。注意：壓縮機(jī)蝸殼內(nèi)各部件及各出入口法蘭墊片均要作脫脂處理。

5 檢修效果

3 月28 日設(shè)備開(kāi)始油運(yùn)，4 月6 日下午15：00 沖動(dòng)試車(chē)，17：00 達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，所有參數(shù)均控制在要求范圍之內(nèi)，現(xiàn)運(yùn)行正常。

經(jīng)過(guò)機(jī)組的大修，更換EF 級(jí)轉(zhuǎn)子，C/D/E/F 級(jí)軸承瓦塊進(jìn)行改造及軸承噴油嘴改造，齒輪箱、各級(jí)蝸殼的調(diào)整，氣封的更換等工作，機(jī)組開(kāi)車(chē)后各參數(shù)運(yùn)行正常，之前的各隱患問(wèn)題得到消除及改善。E 級(jí)軸瓦溫度有檢修前的最高132 ℃、正常98 ℃下降到73.5 ℃；D 級(jí)軸瓦溫度有檢修前的最高101 ℃、下降到50.4 ℃；E 級(jí)振動(dòng)由檢修前的30 μm 下降為7.8 μm。檢修后機(jī)組A/B/C/D/E/F 級(jí)軸瓦溫度最高82.5 ℃，振動(dòng)全部<18 μm，徹底消除了機(jī)組軸瓦溫度高、EF 級(jí)振動(dòng)偏高的故障隱患；E 級(jí)密封從上次檢修后氣體泄漏較為嚴(yán)重的故障也得到消除，泄漏量由檢修前的70 kg 降至15 kg；各級(jí)出入口管線密封良好無(wú)泄漏，機(jī)組熱態(tài)水平符合要求。為機(jī)組長(zhǎng)安穩(wěn)運(yùn)行提供了堅(jiān)實(shí)的設(shè)備基礎(chǔ)。