化工裝置中壓縮機(jī)軸瓦磨損原因分析及解決措施

王新明

（神華包頭煤化工有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古包頭 014010）

0 引言

壓縮機(jī)在化工廠設(shè)備裝置中屬于核心機(jī)組，對(duì)化工廠生產(chǎn)運(yùn)行有著極為重要的作用和意義，出現(xiàn)問題將給企業(yè)帶來巨大損失。壓縮機(jī)運(yùn)行過程中的一個(gè)極為常見的問題就是軸瓦磨損。壓縮機(jī)中曲軸上的滑動(dòng)軸承也就是軸瓦，其磨損是致使壓縮機(jī)發(fā)生故障最為主要的因素。許多化工企業(yè)在生產(chǎn)運(yùn)行過程中都會(huì)遇到軸瓦磨損問題，而導(dǎo)致這一問題的出現(xiàn)主要是曲軸軸頸與軸瓦間沒能形成良好的流油油膜造成壓縮機(jī)在運(yùn)行過程中產(chǎn)生大量摩擦熱，進(jìn)而導(dǎo)致軸瓦表面巴氏合金被燒熔并產(chǎn)生顆粒在摩擦面反復(fù)游移，最終導(dǎo)致軸瓦磨損問題的出現(xiàn)。在壓縮機(jī)的實(shí)際操作過程中還會(huì)出現(xiàn)一些人為以及機(jī)器自身等因素的影響而致使軸瓦磨損，因此，找出產(chǎn)生軸瓦磨損的真正原因有一定的難度。分析壓縮機(jī)軸瓦磨損問題的成因，并提出相關(guān)解決措施。

1 壓縮機(jī)軸瓦磨損原因分析

1.1 軸瓦磨損情況檢查分析

換下磨損軸瓦做相關(guān)檢查可從宏觀和微觀兩個(gè)方面進(jìn)行分析。首先，從宏觀層面來看，軸瓦表面巴氏合金通常都已經(jīng)受到大面積損傷，表面油楔出口端磨損比較嚴(yán)重，通常在0.3 mm左右，軸瓦表面原有的加工表面粗糙度已經(jīng)不復(fù)存在，從而使磨損與原加工兩個(gè)區(qū)域間出現(xiàn)較為清晰的分界線。從微觀的層面來講，把軸瓦放置在顯微鏡下即可觀察到其磨損表面有許多凹坑，且凹坑還存在互相重疊的現(xiàn)象，其分布并無規(guī)則性，此外，這些凹坑的相同特點(diǎn)是四周黑而中間亮，凹坑直徑一般30～125 μm，深度5～9 μm。

1.2 軸瓦磨損原因分析

壓縮機(jī)在運(yùn)行時(shí)，由曲軸帶動(dòng)主油泵為各個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)提供潤(rùn)滑，潤(rùn)滑油流量大小用潤(rùn)滑油的壓差Δp 表示，可以較為直觀地反映出軸瓦的潤(rùn)滑情況。若油壓壓差下降，就極易出現(xiàn)燒瓦問題，同時(shí)被燒熔后的巴氏合金極易粘連到軸上，進(jìn)一步加快軸瓦磨損速度，是致使壓縮機(jī)軸瓦磨損的一個(gè)較為主要的因素。另外，壓縮機(jī)啟動(dòng)前手動(dòng)盤車是否充分與軸瓦的磨損也有著較大的聯(lián)系。通常在啟動(dòng)壓縮機(jī)前應(yīng)確保各摩擦面間具有較好的油膜，如軸瓦與曲軸、軸瓦與連桿之間的潤(rùn)滑都應(yīng)確保手動(dòng)盤車的充分性。如果手動(dòng)盤車不充分就會(huì)使油膜形成不完整并產(chǎn)生大量摩擦熱，使軸承溫度升高而導(dǎo)致軸瓦表面巴氏合金燒熔、結(jié)點(diǎn)以及脫落并形成顆粒后在摩擦面反復(fù)游移，終致軸瓦磨損加速。

1.3 軸瓦損傷原因分析

轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)過程中均有一定的軸承潤(rùn)滑方式，能有效隔開轉(zhuǎn)子和靜止部件，也就是在高速旋轉(zhuǎn)過程中，通過油膜隔絕轉(zhuǎn)子與軸承。只要轉(zhuǎn)子對(duì)地存在電阻，便可產(chǎn)生對(duì)地電壓，一旦電壓上升到特定數(shù)值，便會(huì)在電阻最小的區(qū)域?qū)⒔^緣通路擊穿，出現(xiàn)電火花放電，通常會(huì)對(duì)軸承造成如下影響：第一，會(huì)有許多極微小的電流凹坑出現(xiàn)在金屬表面，通過高倍顯微鏡觀察，凹坑的內(nèi)壁既有光澤，且表面圓滑，明顯是被融化的痕跡，與化學(xué)腐蝕與機(jī)械磨損存在區(qū)別，只有局部放電產(chǎn)生的瞬間高溫熔化金屬離子才會(huì)出現(xiàn)該種情況；第二，在大面積出現(xiàn)凹坑的情況下，承磨區(qū)表面不再光澤，且非常粗糙，進(jìn)而會(huì)出現(xiàn)機(jī)械磨損；第三，軸瓦表面出現(xiàn)劃痕，利用顯微鏡能夠觀察到該類劃痕的底部一樣光滑，在某一區(qū)域中相似的劃痕深度基本相同，從而表明是通過高熱熔化而產(chǎn)生的劃痕；第四，電火花放電會(huì)導(dǎo)致承磨區(qū)局部溫度過高，油膜受損，金屬燒傷，磨耗增加，最后潤(rùn)滑性能下降使摩擦件嚴(yán)重受損。

2 壓縮機(jī)軸瓦磨損問題的解決措施

從上述分析可知，軸瓦磨損最為主要的原因是曲軸軸頸與軸瓦間沒能形成良好的流油油膜、造成壓縮機(jī)在運(yùn)行過程中產(chǎn)生大量摩擦熱，進(jìn)而導(dǎo)致軸瓦表面巴氏合金被燒熔并產(chǎn)生顆粒在摩擦面反復(fù)游移，最終導(dǎo)致軸瓦磨損問題的出現(xiàn)。針對(duì)這一問題可采取以下措施進(jìn)行處理：

（1）對(duì)一些磨損比較嚴(yán)重的曲軸軸瓦應(yīng)及時(shí)更換，更換時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制安裝間隙，另外還需對(duì)曲軸軸瓦做適當(dāng)?shù)男弈ィ瑢?duì)油孔及箱底過濾器進(jìn)行清理吹掃等。

（2）檢查十字頭及其頭銷，發(fā)現(xiàn)劃痕等問題應(yīng)及時(shí)做修磨處理，同時(shí)徹底清理劃道。

（3）檢查隔離室，如有必要還需對(duì)隔離室刮油環(huán)、擋油環(huán)、導(dǎo)向軸承套以及填料函等部件做更換處理，確保各項(xiàng)裝配完全達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及要求。

（4）應(yīng)全面保障活塞、氣缸上下缸隙、活塞桿楔形健等各項(xiàng)裝配達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)還應(yīng)對(duì)活塞、氣缸以及氣閥等做深度清潔工作。（5）全面檢查潤(rùn)滑系統(tǒng)及軸封。

（6）檢查油壓低保聯(lián)鎖裝置，以確保油差下降時(shí)及時(shí)警報(bào)，保證檢修完成后的壓縮機(jī)可以順利運(yùn)行。

由于軸瓦磨損問題在壓縮機(jī)運(yùn)行過程中比較常見，而且軸瓦磨損是曲軸軸頸與軸瓦間沒能形成良好的流油油膜造成的，因此，綜合來講，應(yīng)積極采取有效措施，盡可能地降低軸瓦磨損的頻率，盡早發(fā)現(xiàn)軸瓦磨損問題并及時(shí)處理。

首先，全面強(qiáng)化壓縮機(jī)運(yùn)行過程中各項(xiàng)儀控參數(shù)的監(jiān)控工作，發(fā)生參數(shù)警報(bào)應(yīng)加以重視，認(rèn)真分析警報(bào)的原因以及有可能造成的后果，及時(shí)有效地解決處理。

另外，由于壓縮機(jī)開停車不符合標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)造成軸瓦磨損問題的出現(xiàn)，因此，應(yīng)對(duì)其啟動(dòng)條件、開停車步驟以及判斷等制作成卡片并發(fā)到壓縮機(jī)運(yùn)行作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，以便各相關(guān)操作人員嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行控制并熟練掌握，同時(shí)當(dāng)發(fā)生故障時(shí)可及時(shí)對(duì)故障原因作出科學(xué)合理的分析。

修復(fù)且檢驗(yàn)軸瓦達(dá)標(biāo)后，便可往壓縮機(jī)機(jī)組中安裝軸瓦，并將各間距的距離測(cè)量計(jì)算出來，如果距離數(shù)值與規(guī)范要求相符，壓縮機(jī)封蓋，隨后保證齒輪平整，隨后組裝上蓋，便可將機(jī)組啟動(dòng)，進(jìn)行試運(yùn)行。在試運(yùn)行過程中，工作人員需要對(duì)機(jī)組中的氣壓、油溫、水溫、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速以及振動(dòng)頻率等進(jìn)行密切觀察，判斷運(yùn)行環(huán)節(jié)有無隱患，若每個(gè)指標(biāo)數(shù)值均處于標(biāo)準(zhǔn)范圍，則表示運(yùn)行成功。

壓縮機(jī)組組裝完畢或是大修過后，要求維修工作人員嚴(yán)格根據(jù)對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)與分析，保證油品質(zhì)量達(dá)標(biāo)后方可往運(yùn)行的機(jī)組中注油。為避免軸瓦磨損，還要求工作人員精心挑選潤(rùn)滑油，確保品質(zhì)達(dá)標(biāo)后方可保證其他預(yù)防措施能夠發(fā)揮應(yīng)有的功效。而且要控制機(jī)組的油量在指定范圍，防止出現(xiàn)油箱漏油的情況，發(fā)現(xiàn)油箱油量與要求不符，及時(shí)通知維護(hù)人員加油，而且還要嚴(yán)格控制油箱內(nèi)的氣壓與標(biāo)準(zhǔn)要求相符。此外，為保證油箱的環(huán)境清潔，工作人員需要全方位清潔軸承箱、油網(wǎng)以及油箱，保證供油系統(tǒng)中不摻雜雜質(zhì)。同樣要選擇高質(zhì)量的過濾設(shè)備，保證油品不會(huì)受到污染。選擇潤(rùn)滑油時(shí)需要選擇具有較強(qiáng)黏附力的，以達(dá)到降低軸瓦磨損的效果。需要注意不僅要確保潤(rùn)滑油黏度達(dá)標(biāo)，并且還要求其表面吸附能力強(qiáng)，避免油膜受損使軸瓦出現(xiàn)磨損。

清洗完成后，將油加入軸瓦前使用濾網(wǎng)將油內(nèi)的雜質(zhì)去除，并且在運(yùn)行機(jī)組前將濾網(wǎng)去除。同時(shí)需要對(duì)油溫和水溫進(jìn)行控制，以保證機(jī)組的有效制冷。完成運(yùn)行前的準(zhǔn)備工作后，則可以將機(jī)組啟動(dòng)，隨后要求工作人員動(dòng)態(tài)監(jiān)控軸瓦與止推軸瓦的溫度，控制軸瓦溫度≤107 ℃，并且控制止推軸瓦的溫度≤107 ℃。出現(xiàn)溫度過高的情況要馬上將機(jī)組暫停，分析找出故障原因。最后，還需要強(qiáng)化工作人員的責(zé)任意識(shí)以及專業(yè)能力，確保其能熟練操作機(jī)組設(shè)備，降低人為損傷軸瓦的概率。同時(shí)還要完善相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，發(fā)現(xiàn)隱患或故障能做到及時(shí)修復(fù)，保證機(jī)組正常、穩(wěn)定、安全運(yùn)行。

3 結(jié)束語

總體分析，壓縮機(jī)軸瓦磨損問題最主要的因素是人為因素，當(dāng)然也有機(jī)器自身因素存在。通常來講，在日常工作中維修作業(yè)人員如能嚴(yán)格按照要求及標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其安裝、備件以及油品等進(jìn)行全面檢查、維修以及做適當(dāng)?shù)牟考鼡Q等，就會(huì)降低壓縮機(jī)出現(xiàn)軸瓦磨損的概率。因此，為了全面保障壓縮機(jī)得以安全、穩(wěn)定地運(yùn)行，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)裝置的日常巡檢工作，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)并從中吸取教訓(xùn)，全面提升裝置作業(yè)人員的專業(yè)技能及水平，全面保障壓縮機(jī)運(yùn)行中及時(shí)有效地發(fā)現(xiàn)并解決問題，從而延長(zhǎng)其使用壽命且安全穩(wěn)定地運(yùn)行。