乙烯空分6#空壓機(jī)電機(jī)振動(dòng)原因分析及解決

何志剛，周選民，艾麗曼，張立斌

（中油股份獨(dú)山子石化分公司研究院設(shè)備研究所，新疆 獨(dú)山子 833600）

乙烯空分6#空壓機(jī)電機(jī)振動(dòng)原因分析及解決

何志剛，周選民，艾麗曼，張立斌

（中油股份獨(dú)山子石化分公司研究院設(shè)備研究所，新疆 獨(dú)山子 833600）

通過振動(dòng)監(jiān)測(cè)并結(jié)合維修情況進(jìn)行綜合分析，找到了6#空壓機(jī)的電機(jī)振動(dòng)嚴(yán)重超標(biāo)的原因，采取措施解決了問題。關(guān)鍵詞：故障診斷；動(dòng)不平衡；振動(dòng)頻率

2006年7月以來，乙烯廠空分車間6#空壓機(jī)（圖1）的電機(jī)振動(dòng)嚴(yán)重超標(biāo)，經(jīng)多次維修，歷經(jīng)1個(gè)多月的時(shí)間，都不能解決電機(jī)的振動(dòng)問題，在此情況下，乙烯廠機(jī)動(dòng)處委托我們對(duì)該電機(jī)進(jìn)行故障診斷，我們的診斷結(jié)論是聯(lián)軸節(jié)動(dòng)不平衡。與此同時(shí)，相關(guān)部門又聯(lián)系電機(jī)生產(chǎn)廠家，電機(jī)的生產(chǎn)廠家（臺(tái)灣）派技術(shù)人員過來測(cè)試診斷，經(jīng)過測(cè)試診斷，技術(shù)人員稱已找到電機(jī)故障，并要求把電機(jī)運(yùn)回廠家進(jìn)行檢查維修，經(jīng)過廠家檢查維修并把電機(jī)運(yùn)回安裝后，電機(jī)的振動(dòng)不但沒有減小反而增大了。廠家維修前電機(jī)單機(jī)運(yùn)行振動(dòng)正常，聯(lián)機(jī)運(yùn)行振動(dòng)較大，而廠家維修后電機(jī)單機(jī)運(yùn)行振動(dòng)都超標(biāo)。這時(shí)，我們建議加固電機(jī)底座支架，電機(jī)底座支架加固后，電機(jī)單機(jī)運(yùn)行恢復(fù)正常，但聯(lián)機(jī)運(yùn)行其振動(dòng)與先前一樣嚴(yán)重超標(biāo)，后來，維修人員試著在聯(lián)軸器聯(lián)接螺栓上加墊片，發(fā)現(xiàn)振動(dòng)有所減小，經(jīng)過幾次調(diào)整墊片的位置，終于解決了電機(jī)的振動(dòng)問題，電機(jī)振動(dòng)恢復(fù)正常，這說明我們當(dāng)初的診斷結(jié)論是正確的。

1　設(shè)備工藝參數(shù)

電機(jī)(Westing house)：功率 2750 HP，轉(zhuǎn)速2981轉(zhuǎn)/分；空壓機(jī)：設(shè)備型號(hào) TAE-100A/30；進(jìn)口壓力：0.00946 MPa,出口壓力0.75 MPa；輸送介質(zhì)為壓縮空氣。

圖1　乙烯廠空分車間6#空壓機(jī)組

2　振動(dòng)測(cè)試

2.1振動(dòng)幅值（表1和表2）

2.2振動(dòng)頻率

主要振動(dòng)頻率為一倍頻（圖2）。

圖2　振動(dòng)頻率

表1 電機(jī)單機(jī)運(yùn)行（電機(jī)廠家檢查維修之前）

表2 聯(lián)機(jī)運(yùn)行（電機(jī)廠家檢查維修之前，15%負(fù)荷）

3　振動(dòng)分析

從振動(dòng)測(cè)試可以看出，電機(jī)單機(jī)運(yùn)行時(shí)振動(dòng)正常，聯(lián)機(jī)運(yùn)行（15%負(fù)荷）時(shí)振動(dòng)嚴(yán)重超標(biāo)（振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)為4.5 mm/s），且主要振動(dòng)頻率為一倍頻，主要振動(dòng)方向是水平方向，聯(lián)軸端的振動(dòng)幅值大于非聯(lián)軸端的振動(dòng)幅值。經(jīng)了解，電機(jī)的轉(zhuǎn)子已做過動(dòng)平衡，聯(lián)軸器的對(duì)中也復(fù)查過多次。

根據(jù)上述振動(dòng)情況，我們初步分析認(rèn)為電機(jī)的振動(dòng)原因是：聯(lián)軸節(jié)動(dòng)不平衡。

這里，對(duì)我們的分析做進(jìn)一步的說明。由于電機(jī)轉(zhuǎn)子做過動(dòng)平衡，故電機(jī)單機(jī)運(yùn)行振動(dòng)正常，但由于聯(lián)軸節(jié)存在動(dòng)不平衡，聯(lián)機(jī)后相當(dāng)于電機(jī)轉(zhuǎn)子存在動(dòng)不平衡，就表現(xiàn)為振動(dòng)較大，主振頻為一倍頻，而且電機(jī)的聯(lián)軸端振動(dòng)幅值要大于非聯(lián)軸端的振動(dòng)幅值。至于聯(lián)軸節(jié)為什么會(huì)存在動(dòng)不平衡，我們分析認(rèn)為，由于聯(lián)軸節(jié)的聯(lián)接螺栓維修時(shí)拆下沒有標(biāo)識(shí)定位（維修人員證實(shí)），這樣，聯(lián)接聯(lián)軸節(jié)時(shí)，聯(lián)接螺栓的位置就會(huì)變動(dòng)，另外，聯(lián)接螺栓并不是質(zhì)量均等的，這兩個(gè)因素就會(huì)使聯(lián)軸節(jié)及聯(lián)接螺栓由維修前轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡轉(zhuǎn)變?yōu)榫S修后轉(zhuǎn)子動(dòng)不平衡。

還需要說明一點(diǎn)，廠家維修后電機(jī)單機(jī)運(yùn)行振動(dòng)超標(biāo)，是由于電機(jī)在長(zhǎng)途運(yùn)輸中，動(dòng)平衡性能有所破壞，另外，拆卸、安裝電機(jī)后，電機(jī)底座支架的剛性會(huì)有所降低，這樣，由于電機(jī)底座剛性差，微小的動(dòng)不平衡都會(huì)引起比較大的振動(dòng)。考慮到這種情況，我們建議加固電機(jī)底座支架，加固后，電機(jī)單機(jī)運(yùn)行振動(dòng)恢復(fù)正常。

根據(jù)我們的分析結(jié)果，維修人員試著在聯(lián)軸器聯(lián)接螺栓上加墊片，發(fā)現(xiàn)振動(dòng)有所減小，經(jīng)過幾次調(diào)整墊片的位置，終于解決了電機(jī)的振動(dòng)問題，電機(jī)振動(dòng)恢復(fù)正常。

4　結(jié)束語

機(jī)械故障診斷的核心問題是研究故障機(jī)理，分析振動(dòng)故障征兆與故障原因之間的聯(lián)系。但在工程實(shí)踐中，導(dǎo)致故障的原因是多方面的、復(fù)雜的，故障反應(yīng)出的征兆也是多樣化的。往往一種故障原因能夠有多種故障征兆出現(xiàn)，而一種故障征兆也可能對(duì)應(yīng)多種故障原因，這就使得現(xiàn)場(chǎng)故障診斷人員很難準(zhǔn)確判斷故障的真正原因。但是，如果找到其獨(dú)特征兆，也就是最有特征的、最有代表性的、最能反映故障的本質(zhì)，使這種故障區(qū)別于其他故障的故障征兆，那么利用其獨(dú)特征兆來判斷機(jī)組故障，就使得診斷工作更加準(zhǔn)確可信。本例中的獨(dú)特征兆是：電機(jī)單機(jī)運(yùn)行時(shí)振動(dòng)正常，聯(lián)機(jī)運(yùn)行時(shí)振動(dòng)嚴(yán)重超標(biāo)，且主要振動(dòng)頻率為一倍頻，主要振動(dòng)方向是水平方向，聯(lián)軸端的振動(dòng)幅值大于非聯(lián)軸端的振動(dòng)幅值。

另外，對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備進(jìn)行故障診斷，僅憑對(duì)振動(dòng)信號(hào)的分析是不夠的，還應(yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)以及整個(gè)維修過程有全面的了解，只有這樣，才能給出準(zhǔn)確的故障診斷結(jié)果。

TH452

A

1671-0711（2016）09（上）-0058-02