ＤＨ６３－７型壓縮機損壞原因分析

摘要：空分裝置作為化工企業(yè)的主要裝置，承擔(dān)為下游生產(chǎn)裝置提供合格的氧氣、氮氣和其他相關(guān)氣體的重要任務(wù)，是保證下游裝置長周期安全運行的基礎(chǔ)?？諌簷C作為空分裝置中的關(guān)鍵設(shè)備，其運行的是否穩(wěn)定，直接影響到空分裝置的運行，確保其正常工作顯得至關(guān)重要。

關(guān)鍵詞：空壓機；壓縮機

我廠生產(chǎn)用的空壓機是4級4段離心式壓縮機，其型號為DH63-7，同步電動機功率為3700kW，轉(zhuǎn)速為1500r/min，電動機通過聯(lián)軸器與壓縮機變速箱輸入軸相聯(lián)，再通過齒輪變速箱大齒輪帶動兩邊小 齒輪輸出軸，其中低速軸轉(zhuǎn)速為9402r/min，高速軸轉(zhuǎn)速為11338r/min，3根軸的前后軸承均為徑向-推力混合軸承，徑向軸承為五瓣瓦式自動調(diào)心滑動軸承，推力軸承為滑動推力軸承，前后軸封均為迷宮密封。此壓縮機是1993年11月投入使用的。

故障現(xiàn)象：

2006-4-18 DH63-7型空壓機發(fā)生劇烈震動，同時大量的油煙從空壓機隔音罩內(nèi)冒出，現(xiàn)在操作人員馬上手動停車，停車后解體檢查.發(fā)現(xiàn)一級葉輪(18片有13片裂紋)，一片斷裂，一片撕開，.損壞部件:一級二級氣封，油封，口圈密封，軸瓦，一級導(dǎo)流器導(dǎo)流片損壞2個，壓縮機機體和瓦接觸的邊砸堆，大齒輪切根，齒側(cè)磨損，小齒輪齒側(cè)磨損。

故障分析：

根據(jù)停車前的現(xiàn)象和拆檢的情況看，空壓機發(fā)生劇烈震動的原因是，一級葉輪葉片發(fā)生斷裂，被高速旋轉(zhuǎn)離心力甩出，甩出的葉片又被進氣的氣流吸入到葉輪中，導(dǎo)致葉輪其他葉片被打壞，使一級葉輪的動平衡遭到破壞，而發(fā)生激烈震動，使軸瓦和油封，氣封，口圈密封損壞，大小齒輪嚙合部位發(fā)生改變，使大齒輪發(fā)生切根，齒側(cè)磨損，小齒輪齒側(cè)磨損，低速軸彎曲。

為什么能夠發(fā)生一級葉片斷裂，我們當(dāng)時把制造廠的專家也請到了現(xiàn)場，和我們共同分析原因，從葉片宏觀形貌表明材料表面腐蝕程度較輕，無全面腐蝕的特征，但裂紋較深，裂紋的走向基本與主應(yīng)力方向垂直，斷口宏觀形貌有腐蝕色，能觀察到放射狀條紋；掃描電鏡分析結(jié)果說明葉片發(fā)生了沿晶開裂，這種開裂與腐蝕有關(guān)，而且以與硫元素有關(guān)的腐蝕為主；用金相顯微鏡觀察，裂紋特征為分叉樹枝狀，據(jù)此，可以確定葉片開裂應(yīng)為應(yīng)力腐蝕開裂。即葉片在應(yīng)力及腐蝕介質(zhì)的聯(lián)合作用下，出現(xiàn)低于材料強度的脆性開裂。

葉片開裂部位在進氣邊根部附近，由于進氣邊處存在一定的應(yīng)力集中，其根部是葉片工作時受力較大的位置，因此導(dǎo)致葉片開裂的應(yīng)力應(yīng)為以離心力為主的工作應(yīng)力。而導(dǎo)致葉片開裂的腐蝕介質(zhì)應(yīng)來自空壓機的工作環(huán)境，即化工區(qū)域的工業(yè)氣氛，其中含有硫化氫氣體。因此，引起葉片腐蝕的介質(zhì)應(yīng)以硫化氫為主。同時空氣過濾器效果不好，空氣中的雜質(zhì)較多地進入壓縮機，混入壓縮空氣中，造成葉輪積灰嚴(yán)重，壓縮機在運轉(zhuǎn)中，積在葉輪上的灰塵或其他氧化物會不均勻脫落，致使轉(zhuǎn)子平衡被破壞，造成機組振動增大，也加劇了葉輪的斷裂，在由于壓縮機運行時間長，在規(guī)定的時間（5-8年）沒有進行整機的大修，從而導(dǎo)致了這次事故的發(fā)生。

故障處理：

根據(jù)分析的原因，我們把壓縮機的大齒輪軸和兩個高低速小齒輪軸發(fā)回制造廠家進行修理，更換了低速齒輪軸，和一二級葉輪，高速齒輪軸進行了動平衡試驗，大齒輪軸進行了動平衡試驗，對磨損的齒輪進行了修理，繼續(xù)使用，齒輪軸修復(fù)返廠后，我們對壓縮機進行了修復(fù)，更換了軸瓦和油封，氣封，口圈密封，重新調(diào)整了各部間隙，修理完成后一次開車成功。

結(jié)束語：

通過這次事故，我們總結(jié)了幾點經(jīng)驗教訓(xùn)，一是操作人員要精心操作和監(jiān)視設(shè)備運行情況，發(fā)現(xiàn)不正常現(xiàn)象能夠準(zhǔn)確判斷原因，該停機的馬上停機，這次也是發(fā)生震動后，沒有馬上停機，發(fā)生故障到停機時間過長造成損壞過大。二是對壓縮機規(guī)定的大修周期必須對壓縮機進行大修，包括葉輪探傷，動平衡試驗等，各部間隙調(diào)整。三是對壓縮機周圍的大氣質(zhì)量進行監(jiān)測，質(zhì)量長時間不好的情況下，縮短壓縮機的大修時間，四是對空氣過濾器進行了改造，由原來的布袋過濾器，更換為過濾效果好的自潔式過濾器，解決了灰塵對壓縮機的影響。通過以上的總結(jié)和采取的措施，現(xiàn)在空壓機運行穩(wěn)定。