兗礦專家組“醫(yī)治”壓縮機(jī)電蝕效果好

特約撰稿人：兗礦集團(tuán)有限公司趙增玉 呂運(yùn)江 李民 左峰

兗礦專家組“醫(yī)治”壓縮機(jī)電蝕效果好

特約撰稿人：兗礦集團(tuán)有限公司趙增玉 呂運(yùn)江 李民 左峰

“病癥”：由靜電積聚導(dǎo)致壓縮機(jī)表面電蝕。

“問診”效果：各項措施在集團(tuán)公司各企業(yè)被廣泛應(yīng)用，類似問題得到徹底防范。

近期，兗礦集團(tuán)有限公司（以下簡稱“集團(tuán)公司”）空分裝置配套使用的進(jìn)口汽輪機(jī)、齒輪式離心壓縮機(jī)組在項目上先后都出現(xiàn)了機(jī)組運(yùn)行不穩(wěn)定的情況，尤其是軸承運(yùn)行溫度超溫，振動值不穩(wěn)定，給生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行帶來隱患。在檢修過程中檢修人員對壓縮機(jī)拆檢后發(fā)現(xiàn)軸承的表面有電蝕現(xiàn)象。軸瓦表面一旦發(fā)生電蝕,就會引起軸承表面損傷，損傷的軸瓦不能保證機(jī)組的運(yùn)行效果，給生產(chǎn)裝置的穩(wěn)定運(yùn)行帶來隱患。

集團(tuán)公司組成技術(shù)專家組對電蝕的成因進(jìn)行了多方面的分析，并與國內(nèi)外有關(guān)單位進(jìn)行交流、論證?，F(xiàn)就電蝕的成因以及解決措施進(jìn)行簡要論述。

圖1 軸承以及軸電蝕圖

靜電積聚造成軸瓦電蝕

軸瓦電蝕是由于壓縮機(jī)組的轉(zhuǎn)子或者定子積聚靜電，當(dāng)靜電集聚到達(dá)一定值時擊穿油膜放電，而對軸瓦進(jìn)行損傷。如圖1所示為汽輪機(jī)的推力瓦以及齒輪式增壓機(jī)的支撐軸承電蝕。

靜電積聚是怎么產(chǎn)生的？

專家組會診后發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生靜電積聚有以下五個主要因素。

●一是汽輪機(jī)末級葉片與濕蒸汽摩擦形成電荷積聚。

對于汽輪機(jī)組，高溫蒸汽溫度降低時會發(fā)生正負(fù)電荷分離，隨著蒸汽沖擊渦輪葉片，水蒸汽粒子對轉(zhuǎn)子葉片的碰撞和摩擦將使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生靜電效應(yīng)而帶電，電荷積聚到轉(zhuǎn)子上，因此產(chǎn)生了軸電壓。

●二是磁化效應(yīng)。

轉(zhuǎn)子由于加工制造、磁粉檢驗中形成的殘磁，以及軸瓦安裝的電渦流裝置均可能使設(shè)備帶有磁性，如消磁不徹底或在運(yùn)行中因摩擦碰撞以及磁性物質(zhì)結(jié)垢導(dǎo)致新磁性形成并建立起磁場，旋轉(zhuǎn)磁場切割導(dǎo)體會在轉(zhuǎn)子內(nèi)感應(yīng)起一定電位。

●三是潤滑油高速度流經(jīng)狹小通道時產(chǎn)生靜電。

當(dāng)潤滑油通過濾網(wǎng)時，由于濾網(wǎng)的通路很小，油分子和濾網(wǎng)的摩擦?xí)?dǎo)致分子帶電，由于潤滑油基本上是非導(dǎo)電介質(zhì)，在通過相當(dāng)長的管路之后，油分子仍能保持帶電，并把電荷轉(zhuǎn)移到被潤滑的軸頸表面和止推盤表面而產(chǎn)生軸電位。

●四是潤滑油分子剪切摩擦產(chǎn)生靜電。

尤其對于增壓機(jī)為多軸齒輪式壓縮機(jī)，運(yùn)轉(zhuǎn)速度高，且有齒輪摩擦副，運(yùn)行中潤滑油膜承載著巨大剪切作用力，潤滑油分子間存在劇烈的相互摩擦，形成靜電積聚。

五是增壓機(jī)組啟動時殘存的濕空氣與增壓機(jī)轉(zhuǎn)子摩擦導(dǎo)致靜電積聚。

其原理與汽輪機(jī)產(chǎn)生靜電相似。

避免靜電干擾有妙招

針對機(jī)組產(chǎn)生靜電的多方面成因，公司采取發(fā)以下解決措施。

●一是機(jī)組要有可靠接地。

在汽輪機(jī)組，尤其是凝汽式汽輪機(jī)組加裝可靠的接地碳刷或電刷。目前我公司在用的國外某公司生產(chǎn)的透平壓縮機(jī)組采用的是碳刷，如圖2所示，國內(nèi)廠家生產(chǎn)的同類透平壓縮機(jī)組采用的是電刷。碳刷接觸轉(zhuǎn)子軸的部位為碳棒或碳塊，電刷接觸轉(zhuǎn)子的部位為刷狀金屬。在運(yùn)行中，碳刷在磨損較為嚴(yán)重時存在接觸不良的可能，電刷的接觸性好于碳刷。

對潤滑油管線、機(jī)殼、機(jī)座采取可靠接地措施。定期檢查碳刷、電刷磨損量以及機(jī)組接地電阻，尤其是當(dāng)增壓機(jī)或者汽輪機(jī)的振動曲線出現(xiàn)鋸齒波動時，一定要安排專業(yè)人員對軸電壓進(jìn)行測量，確保軸電壓不超過10V,超過后要及時更換碳刷，確保靜電及時導(dǎo)出。

圖2 碳刷

●二是機(jī)組要可靠消磁。

轉(zhuǎn)子在加工后或返廠檢修檢驗后應(yīng)用殘磁儀進(jìn)行全面檢測，對殘磁超標(biāo)部位進(jìn)行可靠消磁處理，確保殘磁量在允許范圍內(nèi)?，F(xiàn)場檢修時要避免磁力表座等對轉(zhuǎn)子、定子產(chǎn)生磁化影響，檢修后也應(yīng)進(jìn)行殘磁檢測，并用消磁儀進(jìn)行消磁處理。對軸瓦等安裝有電渦流裝置的部位應(yīng)在檢修時進(jìn)行殘磁檢測及消磁處理。

●三是采用防靜電濾網(wǎng)。

為減少潤滑油靜電損壞濾網(wǎng)，其油站濾網(wǎng)采用防靜電濾網(wǎng)，會有效的降低靜電對濾網(wǎng)的損傷。

●四是定期檢查油品空氣釋放值及抗泡性指標(biāo)。

因為油中微小空氣氣泡能使?jié)櫥蛿y帶靜電能力增強(qiáng)，良好的空氣釋放值以及抗泡性會降低潤滑油在運(yùn)行過程中攜帶電荷。

由此可見，靜電積聚是不可避免的，靜電生成要及時導(dǎo)出，或者通過以上措施降低靜電積聚的機(jī)率。不然當(dāng)靜電集聚到一定電壓就會穿透油膜造成軸承以及軸的損傷，不能保證機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)備操作以及維護(hù)人員要細(xì)致地做好防范靜電積聚的各項措施才能更好保證機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行。