催化裂化增压机异响及振动超标故障及检修探究

发表时间:2021/7/1   来源:《科学与技术》2021年第29卷3月7期   作者:刘丰全
[导读] 在催化裂化增压机运行过程中发现异常情况,在增压机故障状态下开机试运行过程中出现规律性异响,
        刘丰全
        中石化股份有限公司天津分公司联合九车间  天津 300270
        摘要:在催化裂化增压机运行过程中发现异常情况,在增压机故障状态下开机试运行过程中出现规律性异响,并且存在振动超标等问题。为了保证增压机能够稳定正常运行,需要根据具体的故障情况对故障原因进行分析,在准确判断故障原因后,及时采取有针对性的检修措施开展催化裂化增压机异响及振动超标故障检修作业,以便能够尽快恢复增压机的正常运行状态。
        关键词:催化裂化增压机;异响故障;振动超标;检修措施
一、催化裂化增压机异响与振动超标故障情况
        对催化裂化增压机故障进行分析,发现雷电导致DCS出现故障,催化主风机停机后,增压机A也随之停机。为了能够保证催化装置尽快开工恢复生产。在增压机开机过程中,因为另一台增压机B的功耗更加优良,因此,开增压机B。在事故状态下,操作人员没有严格根据相关的操作规定进行操作,忽略了暖管过程,开机速度比较快,各部位出现的热膨胀不均匀。在实际运行中,机组振动出现明显的超标情况,同时伴有异响。因此,需要重新启动增压机A,该增压机开机正常。对增压机的具体运行情况进行分析,入口管线到增压机B的机体距离大约为20米,根据碳钢的膨胀系数进行分析,温度每上升100摄氏度,每米碳钢管线会膨胀1毫米;而管线从常温上升到220℃,温度增加200摄氏度,总膨胀量达到40毫米。如果这一管线为直管段,按照管线拉伸为40mm入口管线长度为20m进行计算,可以获得膨胀系数为0.002。通过对管线运行情况的分析可以发现在管线的短时间运行过程中,受力出现了变化,超过了相关规定的允许受力值。并且这一管入口管还存在4个弯头,管线与机体都不能及时吸收较大力。管道力导致的增压机壳体出现严重的受力形变问题。高速轴也随着受力出现位移,但是转子低速轴与电机相互连接,可以保证其稳定性,不会随着壳体自由形变。因此齿轮啮合受到极大影响,附加力或者附加力矩导致轴瓦受力超出允许范围,从而使轴瓦出现严重损伤[1]。
二、检修措施
(一)初次检修
        在催化裂化增压机出现异响以及振动超标故障后,对其进行初次检修,经过分析发现在开机过程中确认该机存在这些故障。之后对增压机进行全面检查,发现增压机的齿轮箱高速轴驱动端推力瓦面出现严重磨损,并且存在冲击小坑;径向瓦的下瓦面有磨损痕迹。而低速轴非连轴端径向瓦上下轴瓦面出现严重磨损。这说明轴瓦的受力超出其承受的范围造成损坏。根据相应的检修规范对增压机B进行检修,主要是更换轴瓦。对轴瓦机进行加工后进行刮瓦处理,进行短期试运行后并没有发现异常情况。但是将增压机A切换到增压机B后运行24小时左右,钳工在巡检时听到增压机B出现间歇性异响,同时对振动值进行测量,发现振动值存在波动。

根据相应的工作经验对增压机进行多次调整,保证出口阀开度的合理性,但是仍然存在异响,并且异响的发生周期越来越短,从最开始几分钟到之后的50秒左右,异响的规律性也越来越强。因此,需要将增压机B再次切换到增压机A运行。这与机组的喘振存在一定相似性,但是因为有周期性的异响,需要对其进行全面判断,分析室内DCS显示出口压力以及流量是否会存在波动,经过检测并未发现异常情。可以确定导致异常情况的原因为其他因素影响。
(二)再次检修
        根据目前增压机存在的异响以及振动超标情况,需要对增压机进行再次检修。为了准确判断是否存在机械故障,在对增压机B进行检测时,需要进行第3次试机。在试机过程中,最开始30分钟并未发现明显异响,之后约22秒左右出现异响,异响比较轻微。变速箱等不同振动测点也出现周期性波动,振动值的波动范围为3.5mm/s到6.5mm/s之间。在第二天再次对增压机B进行开盖检修,发现增压机的多处轴瓦瓦面存在轻微磨损,对轴瓦的磨损情况进行分析,可以确定更换的新轴瓦接触面积不足,需要对不同的数据进行再一次复查,发现高速轴以及低速轴的平行度未达到相关要求。经过处置分析后,需要对轴瓦进行再次检修。此次检修中,主要是对轴瓦进行重新刮研,同时调整轴瓦的接触面积,确保轴瓦接触面积能够达到80%以上。与此同时,需要对两轴的平行度进行调整。在此次检修之后对增压机进行试运行检测,发现重新开机后,运行正常。此次检修故障判断准确,可以根据具体的故障原因和故障情况采取有针对性的措施进行检修,在极大程度上提高了检修效率,确保可以准确解决故障[2]。
三、结语
        总而言之,在对催化裂化增压机异响以及振动超标故障进行分析和解决的过程中,需要严格根据相应的检修流程保证增压机故障分析和检修作业能够顺利进行,使增压机能够正常安全运行。目前,在开展增压机异响和振动超标故障分析和检修过程中,需要遵循以下流程:第一,对于一些工业介质温度相对较高的压缩机来说,暖管暖机至关重要。在实际运行过程中,必须严格根据相应的规范操作保证暖管暖机升温速度科学合理,否则可能会导致机组被损坏,并且增压机可能会因为放电等非机械故障停机。在这种情况下禁止开备用增压机。出现规律性的异响时,除了判断喘振或者气流原因之外,还要对机组的齿轮箱、高速轴、低速轴等进行检查。机械故障也是导致增压机出现规律性异响的重要原因之一。特别是要充分考虑高速轴与低速轴之间的平衡度和交叉度。第三,因为增压机的结构并不复杂,在实际检修过程中必须严格根据相应的检修规范,保证检修作业的标准性。同时要加强增压机轴瓦尺寸、配合间隙、轴瓦粗糙度以及接触面积等各方面检查和分析工作,保证齿轮轴的直线度、平行度、交叉度等关键数据能够满足相关要求。同时要能够利用正确的检测方法和工具,准确判断导致故障的具体原因,才能够采取有针对性的检修措施解决增压机异响和振动超标等问题。
参考文献:
[1]古通生, 钟伟明, 岑奇顺. 催化裂化装置增压机振动原因分析及对策[J]. 石油化工设备技术, 2015, 000(006):50-52.
[2]王海峰. 增压风机故障分析及对策[J]. 通用机械, 2019, No.205(07):35-37.
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