渣油加氫裝置循環(huán)氫壓縮機(jī)振動故障原因分析

蘭 洋

（沈陽鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)股份有限公司，遼寧 沈陽 110869）

渣油加氫裝置循環(huán)氫壓縮機(jī)振動故障原因分析

蘭 洋

（沈陽鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)股份有限公司，遼寧 沈陽 110869）

通過分析BCL409/B渣油加氫裝置循環(huán)氫壓縮機(jī)正常狀態(tài)和故障狀態(tài)下的振動頻譜，得出壓縮機(jī)提高轉(zhuǎn)速后連鎖停車的原因，并提出相應(yīng)的解決辦法，比較準(zhǔn)確解決該壓縮機(jī)的故障問題。同時進(jìn)一步總結(jié)容易導(dǎo)致壓縮機(jī)故障的原因，給出解決建議。

離心式壓縮機(jī)；振動；頻譜；阻尼軸承

一、機(jī)組振動故障經(jīng)過

渣油加氫脫硫裝置壓縮機(jī)組，離心壓縮機(jī)BCL409/B應(yīng)用在生產(chǎn)線裝置上，在2014年6月份時共有三次停機(jī)，第一次是6月15日，因裝置停車檢修，是正常的停車；2014年6月24日壓縮機(jī)按設(shè)計(jì)負(fù)荷100%處理量運(yùn)行。13點(diǎn)59分機(jī)組開始提轉(zhuǎn)速，從10593r/min逐步（每次提速50r/min）升至10707r/min，推力端軸振動開始由15.1μ m上升至46μ m左右，14點(diǎn)39分振動值迅速達(dá)到99.15μ m，歷時40min，機(jī)組連鎖停車。連鎖過程中汽輪機(jī)的軸瓦溫度、軸位移以及振動無明顯變化；壓縮機(jī)的出入口溫度、壓力、軸位移、流量無明顯變化，壓縮機(jī)的驅(qū)動端和非驅(qū)動端的振動均呈上升趨勢，非連接端的一個振動值達(dá)到了停機(jī)值，機(jī)組振動跳車。6月30日在裝置故障緊急停車時，該機(jī)組在此振動點(diǎn)也發(fā)生了類似連鎖動作。

二、機(jī)組振動原因分析

圖1、2、3為壓縮機(jī)在6月15日、24日和30日停車前后的振動頻譜波形圖。從圖上看，機(jī)組在第一次停車時，壓縮機(jī)兩端振動值未有明顯波動，僅在過一階臨界轉(zhuǎn)速時振動值升高但未報(bào)警，頻率主要為轉(zhuǎn)頻，為正常狀態(tài)；第二次停車時，振動值升高至112μ m并連鎖跳車，頻率主要為0.4倍頻和轉(zhuǎn)頻；第三次停車時，振動值升高至129μ m并連鎖跳車，頻率主要為0.4倍頻和轉(zhuǎn)頻。從圖上看機(jī)組后兩次停車時，主要是0.4倍頻占主要影響因素，頻率接近了轉(zhuǎn)子一階臨界頻率，易使轉(zhuǎn)子共振導(dǎo)致振動值迅速上升。

圖1 6月15日停車時壓縮機(jī)振動圖譜

同時還分析了機(jī)組軸心軌跡圖，從圖上顯示，當(dāng)振動逐漸升高時，壓縮機(jī)軸心軌跡出現(xiàn)了明顯的低頻渦動特征；以及從運(yùn)行時的瀑布圖顯示出，機(jī)組后兩次停車時，主要是0.4倍頻占主要影響因素，頻率接近了轉(zhuǎn)子一階臨界頻率，易使轉(zhuǎn)子共振導(dǎo)致振動值迅速上升。

圖2 6月24日停車時壓縮機(jī)振動圖譜

圖3 6月30日停車時壓縮機(jī)振動圖譜

三、處理方案

通過上述分析，找到了機(jī)組振動停機(jī)的原因：壓縮機(jī)發(fā)生了因激振引起的0.4倍頻（78.26Hz左右）分量升高，由于該0.4倍頻接近壓縮機(jī)一階臨界頻率，容易激發(fā)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子的一階共振，從而使振動幅值迅速上漲。導(dǎo)致機(jī)組因振動高連鎖停車。對壓縮機(jī)組系統(tǒng)進(jìn)行以下調(diào)整：

1.對機(jī)組的防喘振線在現(xiàn)場實(shí)際氣體條件下重新標(biāo)定，并設(shè)定防喘系統(tǒng)合理動作控制點(diǎn)，保證設(shè)備在安全工況下運(yùn)行，避免損壞設(shè)備及部件；

2.轉(zhuǎn)速增加，特別是當(dāng)轉(zhuǎn)速在10000r/min以上時，應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)視流量的同步跟隨增加。

3. 軸承阻尼小引起的轉(zhuǎn)子失穩(wěn)，更換阻尼軸承。更換軸承后，0.4倍頻的激振消失，運(yùn)行平穩(wěn)。

四、結(jié)語

1.氣體激振是高壓力、高轉(zhuǎn)速壓縮機(jī)極易發(fā)生的一種現(xiàn)象，在進(jìn)行壓縮機(jī)設(shè)計(jì)時，要盡量采取措施避免這種現(xiàn)象發(fā)生，例如：壓縮機(jī)組加反吹氣，葉輪口圈密封加導(dǎo)流柵，采用阻尼軸承等。

2.進(jìn)口帶液是離心壓縮機(jī)組經(jīng)常遇到的，也是對壓縮機(jī)損害比較大的一種工況，所以要時時監(jiān)控并盡量避免。

3.提高操作及維護(hù)人員的技術(shù)水平和警惕性，及時發(fā)現(xiàn)故障隱患并采取措施是避免故障的核心。

4.機(jī)組監(jiān)測系統(tǒng)硬件設(shè)備的可靠運(yùn)行是機(jī)組安全運(yùn)行的保證，如：防喘振系統(tǒng)的防喘振閥、入口流量計(jì)、測溫測振探頭等應(yīng)定期檢查試驗(yàn)，保證其測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。

5.機(jī)組監(jiān)測系統(tǒng)及連鎖務(wù)必設(shè)置到位，機(jī)組測溫、測振及軸位移監(jiān)測及相應(yīng)的連鎖停機(jī)保護(hù)必須設(shè)置合理且無遺漏點(diǎn)，一旦有任何異常，確保機(jī)組及時連鎖停機(jī)，保護(hù)機(jī)組，避免故障擴(kuò)大。

TH452

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1671-0711（2016）05-0064-02