離心風機故障分析及維修探討

張洪韜

（大慶煉化公司檢維修中心動設備組，黑龍江 大慶 163411）

離心風機應用中，一旦發生故障，必須依據故障的發生的原因開展故障修理與監測，分析故障產生的因素，在風機應用前，詳細開展風機檢查，確保即將發生的每個故障環節均能夠被發現，以確保其能夠以最好的狀態投入應用，在對故障類型進行確認后，采取對應措施進行整改，以保障風電機組運行效率和質量的提升。本文就離心風機故障分析及維修展開論述分析。

1 離心風機應用中存在的問題

化工裝置中最常用的設備之一就是離心風機，離心風機長期運轉，其機組的運行狀況與裝置生產的穩定性產生著直接關系，關系到機組運行周期的長短。企業所應用的離心風機大都以兩端水平支撐為主要形式，氣體在進入機關內部，會從下部逐漸往上部進入，出口管部位向左旋轉，旋轉度數為0°，進而水平出氣。驅動端所應用的止推球球面大都安裝滑動軸承，非驅動端大都以圓瓦球面為滑動軸承，軸徑長度大都為120mm。葉輪所應用的進氣方式大都為兩側進氣形式，所選用的葉片為直板后彎類型的葉片，其轉動速度以每米2970 轉速度為主。電機功率水平控制在1400kW。風機在應用一年時間以后，前端及后端位置的軸承振動值可高達5mm/s，跳車數值為11mm/s，報警數值為6.3mm/s，其對機組的正常運行產生了嚴重不良影響。在風電機組運行過程中，多次開展停機檢查，發現兩軸瓦均存在摩擦、脫落及烏金裂紋等情況，進行軸瓦的更換以后，振動值提升，會產生一定的波動，波動數值在5～8mm/s。

2 離心風機應用故障因素分析

2.1 聯軸節對中

離心風機在開展檢修工作過程中，必須依據檢修規定，嚴格進行規程的檢修工作，檢修中發現復核徑向所產生的偏差數值在0.05mm 以內，端面的偏差數值在0.03mm 以內，軸向所產生的偏移程度在0.2/1000 以內，對中數據處于正常水平。

2.2 軸瓦間隙

開焊壓鉛測量中，必須將軸瓦間隙控制在0.14～0.20mm，軸瓦間隙復核規定標準，離心風機中，存在烏金脫落情況，且存在摩擦痕跡，軸瓦接近出口管方向位置的一側發生偏磨，在其運行中并未產生超溫問題。

2.3 轉子動平衡

轉子應用中，依照G0.4 級高速動平衡試驗進行研究，所以轉子自身并未存在問題，但是轉子的葉輪上存在不均勻的積垢現象，其會嚴重影響轉子的動平衡。

2.4 轉子碰摩

對轉子運轉部件進行檢查，發現運轉部件的口環位置處由于工藝介質產生結垢現象而導致其表面存在擦痕，軸瓦表面存在摩擦情況，在干氣密封發電梳齒與輸氣管側部位也存在偏磨現象。

2.5 干氣密封座孔同心度偏差

采用杠桿百分表對干氣密封孔座徑開展上下偏差的檢查，其偏差在0.05mm 范圍以內，在水平方向所產生的偏差在0.10mm 以內，前后存在一致性，降低了測量過程中產生誤差的可能性，其屬于標準偏差需求的下限偏差指標。

2.6 轉子與機座同心度偏差

由于軸承座與因基座并不是整體加工制造的，二者之間關系基本處于獨立情況下，依靠對軸水平度進行測量檢測，可發現非驅動端軸承中心位置相對于驅動端軸承中心位置的距離在0.4mm 距離以下。

2.7 干氣密封影響

在檢查過程中，必須保障密封內件運轉的靈活性，確保運轉過程中未存在卡澀情況，其僅發現梳齒密封依靠出口管一側水平方向產生偏磨。

2.8 球面軸承問題

球面軸承應用過程中，若是產生底座變形、過盈量不充足或者過盈量數值過大問題，這一情況的存在將直接導致軸瓦形狀變化、軸瓦抖動及軸瓦自調心功能喪失。

2.9 機座問題

分析軸承座與機座獨立設計制作情況，分析軸瓦偏磨現象及干氣密封梳齒偏磨情況，機組應用中，會受到出口管膨脹盈利的極大影響，機座與軸承中心偏移的可能性較高。

從以上因素開展綜合分析研究，在振動過程中，最主要的影響因素為第一，轉子結垢，其對轉子動平衡機制產生嚴重破壞。第二，轉子的動平衡系統受到影響，導致軸瓦部位、口環部位及梳齒部位產生碰撞摩擦。第三，管道熱膨脹應力的存在，導致軸承中心與機座中心位置出現偏移情況，導致管道應用中產生機座與軸承之間的摩擦。第四，機組安裝過程中存在誤差和熱膨脹變形情況，其極易誘發碰撞摩擦和振動。轉子的動平衡系統一旦受到影響出現破壞，將直接導致軸瓦摩擦碰撞，梳齒摩擦碰撞，若是軸瓦及梳齒部位發生摩擦碰撞，則也會對轉子動平衡機制產生破壞。

3 測試確認及進行整改調整

3.1 振動信號測試

在開展振動信號測試過程中，所選用的工具為頻譜分析儀，應用其開展信號的測試工作，發現風電機組前后端位置的軸承均出現高頻振動狀況，其已經占據大分量的5 倍振動、6 倍振動、7 倍振動、8 倍振動及11 倍振動，可見，轉子應用中，軸瓦摩擦碰撞情況時有發生，且其中依然存在軸承損壞的可能性。離心風機非驅動端的軸承H 方向振動頻率測試結果表面，在測試頻率為242.5Hz 情況下，振動值為2.39mm/s，在測試頻率為292.5Hz 情況下，振動值為1.92mm/s，在測試頻率為535.0Hz 情況下，振動值為1.66mm/s，在測試頻率為340.0Hz 情況下，振動值為1.40mm/s，在測試頻率為245.0Hz 情況下，振動值為1.39mm/s，在測試頻率為390.0Hz 情況下，振動值為1.38mm/s。

3.2 前后點位移變化

機座四角位置，需要依次進行8 塊百分表的假設，在測量啟動前后個點的位移變化前，可見其在開機時間為8h 以后，在位于機座位置，向左旋轉180°方向的位置會產生0.25mm 的位移，在此情況下，可見轉子軸承的中心產生偏離現象，其嚴重影響了軸瓦與轉子的正常運轉，導致其出現碰撞摩擦情況。

3.3 整改調整

應用非驅動端軸承底座位置，將厚度為0.4mm 的鋼皮加墊在其位置下，調整轉子的水平度，將其控制在0.05mm/s以內。經拆檢出口管橫向型的大拉桿膨脹節，可見導流筒及波紋管位置存儲了大量積垢，其會誘發膨脹節失效問題，為降低管道對基座部位產生的影響，必須在基座四角部位進行頂緊螺栓的安裝，并對其進行旋緊處理，以保障機座不會產生偏移問題，將風機的出口管道進行固定，將固定支撐向可滑移支撐轉變，對管道所產生的膨脹盈利產生消除，以此保障及做不會受到管道熱應力影響，不會產生偏移。采用鉛壓法對球面瓦底座的接觸面積進行檢測過程中，同時對過盈量進行檢測，確保其接觸面積能夠超過70%，對瓦背部位，其主要位于驅動端部位，進行鋼墊的加墊，合理控制過盈量，維持其在0～0.02mm，非驅動端進行鋼墊的添加后，控制過盈量在0.01～0.04mm，以此保障瓦座應用的穩定性，使之應用過程中不會產生抖動問題。

4 結語

對離心風機開展大修處理后，能夠有效對離心風機振動問題進行控制，開機過程中，需要維持振動值在0.12mm/s，以此促進機組運行效率、運行周期的提升，保障裝置運行質量和運行壽命的延長。依據上述離心風機發生故障的因素進行分析表明，機座會受到管道熱應力偏移影響，導致其與軸承中心產生偏離現象，葉輪在積垢后，其動平衡會產生破壞，將直接誘發摩擦碰撞問題的發生。若是影響因素較多的故障發生情況下，必須合理應用歸納推理法、篩選法及正交法進行干預，對各個故障發生的因素進行研究，分析不同因素之間的聯系，盡早對問題產生的原因進行查找，以更好地進行問題的解決。