空分增压机振动故障原因分析及修复研究

空分增压机振动故障原因分析及修复研究

刘利鹏

内蒙古金新化工有限公司   内蒙古 呼伦贝尔 021599

摘要：空分增压机组作为一种常用的化工装置，是空分生产过程中的关键装备，它的安全可靠对着空分生产过程的正常进行有着至关重要的影响。造成空分增压机组震动的因素很多，这就要求维修人员根据不同的状况，做出不同的判断，同时也要进行全方位的检查，以确定震动的根源，然后再进行有针对性的维修。实践表明，通过对空分增压机组的振动进行详细的分析，并采用相应的检修工艺，使其振动问题得到了很好的改善，空分增压机组的运转平稳，不会对其所有的工作功能以及总体的工作特性造成任何的影响，使其能够正常地进行生产。

关键词：空分增压机；振动故障原因；修复

1空分增压机系统概述

金新化工氮肥装置的36000空分增压装置，是一个四级压缩的空分增压机，它的整个流程系统包括了机组本体，有增压仪表，气体管道，电气装备系统，空气冷却系统，循环水系统，而与装置振动有关的最重要的构造是机组本体和各种管道。在空分增压系统中，从分子筛吸附器中排出的气体，先通过第一级压缩，然后通过水冷却器进行降温，再通过第二级压缩，然后通过水冷器降温，再通过第三级和第四级压缩，然后再通过水冷却器进行降温，少量气体减压后送到气化炉使用，大部分压缩后空气经过高压换热器送入精馏下塔作为节流空气。在空分增压装置的每一种加压方式中，均设有循环方式，操作者可根据空分加压的需要，根据具体的加压要求，来决定空分增压装置的加压方式，同时也可根据调节阀，自动调整循环数量和加压方式。

2空分增压机振动故障原因分析

2.1空分增压装置的故障分析

在安装好空分增压装置后，必须根据设定的规格，对空分增压装置的使用特性进行试验，保证所有的试验工作都达到了技术标准，试验的成果证明了空分增压装置的试验是成功的。首先采用无负荷试验的方法对机组的牵引特性进行了试验，试验结果显示机组无振动；然后，慢慢地将排放阀门打开，逐步地减小第三、四级的废气流量，这时，空分增压室内的循环空气流量逐步增大，而空分增压的第三、四级废气压力逐步增大；试验结果显示，在三级废气压力达到增加时，空分增压机组轴系的振动值会发生突变。

2.2对空分增压器壳体的分析

空分增压装置的初期运行时，其振动大小取决于空分增压装置本身及装置的结构，而空分增压装置的转动轴线的偏心率决定了其振幅大小。造成空分增压机振动的主要因素有，第一，空分增压机的转轴系统与相关的汽轮机之间的配合不够好，造成旋转轴不对称；第二，由于空分增压机组的结构，如管路、阀门等，不能正常工作，或者不能很好地配合，造成空分增压机转轴的不对称。

 2.3空分增压装置的构型

空分增压机壳体和水冷却器采用混凝土地基进行加固，加固比较稳固。根据以上的分析，空分增压过程中，可引起单元主体振动与偏移的单元构型为：进气管内的导管，出气管内的导管，排气管内的导管，并采用横向三通连接。因为两个管道采用的是水平连接，三回二、二回一气流很可能会对进气管道产生冲击，但因为机组躯体与水冷器固定较良好，所以空气本身所引起的机组躯体的振动和位移幅度较小。即使水冷却机有很大的自重，也不能停止管道所引起的震动与移动；这时，随着出气阀逐步关闭，三回二、二回一气流会持续增大，其对进气管道造成的冲击也会持续增大，导致的管道振动和位移幅度越大，达到临界值后，就会导致机组躯体产生振动和位移，振动现象随即突然出现，机组躯体突然远离中心位置；这就说明了为何在开始运行时，机组轴系的振幅会发生突变。

3空分增压机振动故障修复措施

3.1修复时采取减振措施

通过对空分增压机振动故障的分析，找出故障原因。首先采取减振方法进行修复。空气防喘振气流对进气管的撞击，从而引起了空分增压机壳体的震动与移动。因此，最直观的办法就是从根本上消除防喘振气流对进气管的影响。首先，以自上而下的形式设置三回二、二回一管，并将三回二、二回一气流对进气管的冲击调节成自上而下，使得所造成的冲击力可以被管架或水泥构件所承受，从而减小对空分增压机主体的冲击。其次，将三回二、二回一管沿顺时针方向排列，并将管道弯头插入到进气管内，从而将三回二、二回一气流对进气管的一部分冲击空气改为与进气管相同的方向，从而减小对空分增压机主体的影响。不过，究竟选用何种措施，要根据具体的情况来决定，若管道有充足的向上空间，则宜选用前者，可避免管中出现空隙；若不能达到以上的条件，那么就可以采用第二种方法，而且还必须对所有的施工工艺进行严格的控制，要特别小心地进行选择，特别是对于高压管道，与第一种减振方法相比，该方法也具有施工工作量更小的优点。

3.2优化操作工艺

设备的负载调节也会引起空分增压机轴线温度的变化，一般来说，可以采用减少整个设备的负载来达到减少压气机轴线温度的目的，但是效果是有限的，在此以后，空分增压机轴线温度还会持续上升，只有持续减少负载才能保持轴线温度的平稳；对增压机单台设备的负载进行调节，同样可以对轴温的变化进行干扰，在某些情况下，增加负载还可以将轴温降低，比如：加大抗振阀开度、开大入口导叶、增加增压机单台设备的负载。在运行中，实践证明，这样做比整个空分增压机装置的降负载要好得多，可以让轴温变得更稳定，更持久。通过最佳地调整，使轴承的温度达到了最佳的恒定状态。

3.3对空分增压机轴温的问题进行处置

还可以采用在分子筛充满压力时暂时停止分子筛程序，降低增压器进口温度，降低增压器负荷，调整单元抗气振曲线，采用单点降温等其它技术措施，也能延迟高速轴温度上升。如果所有的动作都不能确保空分增压机的轴温度稳定，那么当轴温度超过报警数值时，就应该停车维修，避免因设备内部部件的破坏而扩大故障范围，从而对整个设备的正常运转造成很大的影响。在对空分增压机轴温度上升的问题进行处置的时候，要对油过滤器是否堵塞、过油是否畅通等进行充分的思考，并且在油系统开始运行的时候，尽量对单元出现问题的部分进行喷油现象的观测，以免在停止供油之后，不能进行观测；其次，由于空分增压机轴承测温装置的故障，也会造成轴承的温度不稳定，但是这个问题在工作中可以根据条件和其它参数来判断。空分增压机的管路中心位置也是决定工作状态的一个重要原因，管路中心位置不好，管路内的压力就会很大，导致对应级的轴温和轴振值都会上升，所以，在进行设备维护时，一定要注意管路的中心位置，确保管路中心位置正确。

结语：

在进行生产过程中，空分增压机装置必须为其他装置供给充足的氮、氧，只要保证空分增压装置的平稳运转，以上各项工作就可顺利进行。空分增压机组中，最容易发生的问题就是振动，如果振动太大，就会导致机组的工作不稳定，所以，维修工作必须要进行，在必要的时候，还必须暂停整个机组，对机组进行维修，这样会对生产带来很大的影响，也会对公司的经济效益和社会效益产生很大的负面作用。

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