煉油廠大型機組軸瓦的創新修復技術及效果分析

張洪韜

（大慶煉化公司檢維修中心，黑龍江大慶 163411）

0 引言

在煉油廠的空氣壓縮機、制冷壓縮機、主風機等大型設備中，軸瓦數量從幾百到上萬不等。作為精密設備，任何一個軸瓦出現故障，都會影響到整臺設備的運行。例如，富氣壓縮機的軸瓦故障，可能會導致富氣無法完全回收，造成空氣污染；循氫機的軸瓦故障，氫氣無法充足供應，嚴重時會被迫停產。因此，做好軸承的日常維護和問題修復工作，成為煉油廠設備管理人員的重要職責。

近年來，關于大型機組瓦軸的技術研究日益豐富，一些先進技術得到了推廣運用，像刮研煙機軸瓦技術，具有軸瓦型線好、精度高、振動小、運行穩等一系列特點，應用前景廣闊。對于煉油廠來說，應密切關注并適時引進軸瓦修復新技術，從而保障大型機組穩定運行，創造更多經濟價值。

1 煉油廠大型機組軸瓦的創新修復技術

1.1 可傾瓦徑向滑動軸承的修復

1.1.1 修復技術

可傾瓦徑向滑動軸承的主要組成是多塊由碳鋼制成的可傾瓦塊，按照特定順序排列后，在表面上澆一層厚度約2 mm 的巴氏合金。這種軸承的特點是能夠自由擺動，在高速轉動時始終形式最佳油膜，保證潤滑效果，達到降低損耗、延長壽命的效果。

對于投入使用年限較長或者是因為潤滑油缺失等原因，導致可傾瓦徑向滑動軸承磨損的，可采取以下方法予以修復：

（1）制作胎具。根據待修復軸瓦的標準參數，現場制作胎具。要求胎具內孔直徑略大于實際軸瓦的內控直徑。

（2）固定瓦塊。以鎢金作為材料，采用點焊的方式將其補焊到瓦塊上受到磨損的位置。補焊結束后，使用4 個M5 螺絲將其固定到制作成型的胎具上。為了防止車削時瓦塊出現位移，在該步驟中還要使用專門的連接軸，將瓦塊軸向固定。

（3）車削瓦塊。根據瓦塊厚度不同，采取不同的車削加工方式：如果是較厚瓦塊，應在既有的光孔上繼續往深鉆孔并攻絲；對于較薄瓦塊，可將帶有螺帽的螺桿插入孔內，在螺桿與光孔的間隙處，擠壓注入金屬膠，待膠水固結后達到固定效果。車削結束后，繼續轉動螺桿，將螺帽頂出。

1.1.2 修復后實際使用效果

將修復后的可傾瓦徑向滑動軸承重新裝回原設備，啟動運行后，原來機組運行時振動幅度偏大的問題得到解決，機組平穩運行，符合大型機組正常工況的要求。該修復技術除了適用于單油楔可傾瓦外，如三油楔、五油楔以及其他數量油楔的可傾瓦也能夠進行修復。理論上，只要軸瓦上使用的瓦塊，L長/L短＞1，那么胎具上瓦塊定位方法不變，即可正常進行修復。目前，煉油廠內的制氮裝置壓縮機、集中供風壓縮機等，均可使用該技術對瓦軸進行修復，實用效果良好。

1.2 米契爾式止推軸瓦的修復

1.2.1 修復技術

止推軸瓦是大型機組軸瓦中比較重要的一種類型，其特點是在軸瓦下方設置有止推塊，在軸瓦高速轉動時，如果因為慣性導致位置偏移，止推塊能夠發揮固定作用，讓軸瓦能夠以止推塊為中心、來回擺動。并且根據軸瓦轉速的變化，始終形成有利的油膜，達到減小瓦塊與止推塊之間阻力、延緩磨損的效果。結合米契爾式止推軸瓦的結構特點和運行規律，止推瓦快是最容易受損的部位，因此修復工作主要圍繞止推瓦快來開展。

其修復原理與上文提及的可傾瓦徑向滑動軸承類似，仍然是以鎢金為材料，采用點焊的方式，將受到磨損的止推瓦周重新修補完整。之后，在瓦塊背面鉆孔、攻絲。修復步驟主要有以下3 個。

（1）加工專用平盤。利用不同的直徑，可支持多種類型止推瓦快的修復。例如Φ225 mm/Φ205 mm 的組合平盤，可用于修復催化煙機YL-600A 的副止推瓦快；而Φ250 mm/Φ190 mm的組合平盤，則用于修復催化煙機YL-600A 的主止推瓦快。

（2）固定瓦塊。在瓦塊背面鉆孔，根據瓦塊類型的不同，螺孔的位置也有差別。在主止推瓦塊上，以中心距L=20 mm 鉆兩個對稱分布的M5 螺孔；在副止推瓦塊上，以中心距L=15 mm 鉆兩個對稱分布的M5 螺孔。完成這一操作后，將準備好的瓦塊按著順序分別放置到平盤上，并從鉆孔處插入M5 螺絲，將其固定。之后進行平面找平，將各瓦塊平面高度差控制在±0.05 mm 以內。

（3）車削瓦塊。采用車削的方式，將瓦塊加工至指定厚度。

1.2.2 修復后實際使用效果

煉油廠的催化煙機在運行中，考慮到催化劑沖刷會加速軸瓦的磨損，因此為保障設備的連續運行，通常都會提供一主一備兩套轉子。這樣當主轉子出現磨損問題后，可以將備用轉子投入使用，而替換下來的主轉子則使用上述方法對止推瓦塊進行快速修復，之后將修復好的止推瓦塊作為備用。在實際操作中，使用上述修復技術，實現了催化煙機不停機情況下對止推軸瓦的修復，減少了因為停機導致的損失，對縮短檢修周期、維護煉油廠效益有積極作用。

2 提升煉油廠大型機組軸瓦使用效果的技術應用

2.1 催化煙機軸瓦的技術應用

近年來，為了響應國家號召，煉油廠也在大力推行節能設備，走節能、降耗、環保的發展路線。作為一種常用的大型節能設備，催化煙機便在煉油廠得到了推廣使用。催化煙機中的“催化—裂化”裝置，能實現對再生煙氣能力的回收利用。該裝置中采用四油楔軸瓦，其結構如圖1 所示。

圖1 催化煙機軸瓦油楔結構

這類軸瓦的加工步驟：

最后，根據計算所得的結果，開始進行瓦口的車削加工。

2.2 刮研煙機軸瓦的技術應用

使用四油楔軸瓦的催化煙機，雖然在運行中具有油膜穩定、轉動平穩的特點，但是軸瓦刮研難度較高，經常會因為無法刮出理想的線型，造成材料浪費或導致機組振動偏大。近年來，一種新型的刮研煙劑軸瓦技術得到了推廣使用。其方法為：首先，計算樣軸的兩個半徑，即軸瓦間隙半徑r，瓦口半徑R，r=軸頸/2+δ1，R=軸頸/2+δ2。其中，δ1為半徑間隙，δ2為瓦口間隙。利用瓦口半徑R 與大樣軸半徑R1、小樣軸半徑R2的關系，可以得到樣軸半徑，結果見表1。

表1 不同設備中樣軸半徑的范圍 mm

在實際進行刮研處理時，主要分為3 步驟進行。

第一步，在軸瓦上鉆出內孔，以內孔為基準，瓦塊中部1/3的弧長部分可以直接通過車削方式加工完成。完成此步驟后，可以得到瓦塊與軸頸之間的標準半徑間隙δ1。

第二步，檢查車削后刮研瓦軸與轉子之間的間隙，通常要留出0.05～0.10 mm 的余量。

第三步，根據標準樣軸精確刮研上下弧形瓦口間隙，得到精度較高的軸瓦。

3 結論

在大型機組的日常檢修中，軸瓦的實際工況和運行狀態，將會直接決定機組運行效益。對于已經出現磨損的軸瓦，要根據其類型的不同，選取適用的修復技術。例如，可傾瓦徑向滑動軸承需要制作專用胎具，使用鎢金補焊，再進行車削加工的方式使其重新恢復使用性能。除此之外，也要推廣刮研煙機軸瓦等新技術、新工藝，保障煉油廠大型機組的穩定和高效運行。