離心風機故障分析及維修探討

張洪韜

（大慶煉化公司檢維修中心動設備組，黑龍江 大慶 163411）

離心風機應用中，一旦發(fā)生故障，必須依據(jù)故障的發(fā)生的原因開展故障修理與監(jiān)測，分析故障產生的因素，在風機應用前，詳細開展風機檢查，確保即將發(fā)生的每個故障環(huán)節(jié)均能夠被發(fā)現(xiàn)，以確保其能夠以最好的狀態(tài)投入應用，在對故障類型進行確認后，采取對應措施進行整改，以保障風電機組運行效率和質量的提升。本文就離心風機故障分析及維修展開論述分析。

1 離心風機應用中存在的問題

化工裝置中最常用的設備之一就是離心風機，離心風機長期運轉，其機組的運行狀況與裝置生產的穩(wěn)定性產生著直接關系，關系到機組運行周期的長短。企業(yè)所應用的離心風機大都以兩端水平支撐為主要形式，氣體在進入機關內部，會從下部逐漸往上部進入，出口管部位向左旋轉，旋轉度數(shù)為0°，進而水平出氣。驅動端所應用的止推球球面大都安裝滑動軸承，非驅動端大都以圓瓦球面為滑動軸承，軸徑長度大都為120mm。葉輪所應用的進氣方式大都為兩側進氣形式，所選用的葉片為直板后彎類型的葉片，其轉動速度以每米2970 轉速度為主。電機功率水平控制在1400kW。風機在應用一年時間以后，前端及后端位置的軸承振動值可高達5mm/s，跳車數(shù)值為11mm/s，報警數(shù)值為6.3mm/s，其對機組的正常運行產生了嚴重不良影響。在風電機組運行過程中，多次開展停機檢查，發(fā)現(xiàn)兩軸瓦均存在摩擦、脫落及烏金裂紋等情況，進行軸瓦的更換以后，振動值提升，會產生一定的波動，波動數(shù)值在5～8mm/s。

2 離心風機應用故障因素分析

2.1 聯(lián)軸節(jié)對中

離心風機在開展檢修工作過程中，必須依據(jù)檢修規(guī)定，嚴格進行規(guī)程的檢修工作，檢修中發(fā)現(xiàn)復核徑向所產生的偏差數(shù)值在0.05mm 以內，端面的偏差數(shù)值在0.03mm 以內，軸向所產生的偏移程度在0.2/1000 以內，對中數(shù)據(jù)處于正常水平。

2.2 軸瓦間隙

開焊壓鉛測量中，必須將軸瓦間隙控制在0.14～0.20mm，軸瓦間隙復核規(guī)定標準，離心風機中，存在烏金脫落情況，且存在摩擦痕跡，軸瓦接近出口管方向位置的一側發(fā)生偏磨，在其運行中并未產生超溫問題。

2.3 轉子動平衡

轉子應用中，依照G0.4 級高速動平衡試驗進行研究，所以轉子自身并未存在問題，但是轉子的葉輪上存在不均勻的積垢現(xiàn)象，其會嚴重影響轉子的動平衡。

2.4 轉子碰摩

對轉子運轉部件進行檢查，發(fā)現(xiàn)運轉部件的口環(huán)位置處由于工藝介質產生結垢現(xiàn)象而導致其表面存在擦痕，軸瓦表面存在摩擦情況，在干氣密封發(fā)電梳齒與輸氣管側部位也存在偏磨現(xiàn)象。

2.5 干氣密封座孔同心度偏差

采用杠桿百分表對干氣密封孔座徑開展上下偏差的檢查，其偏差在0.05mm 范圍以內，在水平方向所產生的偏差在0.10mm 以內，前后存在一致性，降低了測量過程中產生誤差的可能性，其屬于標準偏差需求的下限偏差指標。

2.6 轉子與機座同心度偏差

由于軸承座與因基座并不是整體加工制造的，二者之間關系基本處于獨立情況下，依靠對軸水平度進行測量檢測，可發(fā)現(xiàn)非驅動端軸承中心位置相對于驅動端軸承中心位置的距離在0.4mm 距離以下。

2.7 干氣密封影響

在檢查過程中，必須保障密封內件運轉的靈活性，確保運轉過程中未存在卡澀情況，其僅發(fā)現(xiàn)梳齒密封依靠出口管一側水平方向產生偏磨。

2.8 球面軸承問題

球面軸承應用過程中，若是產生底座變形、過盈量不充足或者過盈量數(shù)值過大問題，這一情況的存在將直接導致軸瓦形狀變化、軸瓦抖動及軸瓦自調心功能喪失。

2.9 機座問題

分析軸承座與機座獨立設計制作情況，分析軸瓦偏磨現(xiàn)象及干氣密封梳齒偏磨情況，機組應用中，會受到出口管膨脹盈利的極大影響，機座與軸承中心偏移的可能性較高。

從以上因素開展綜合分析研究，在振動過程中，最主要的影響因素為第一，轉子結垢，其對轉子動平衡機制產生嚴重破壞。第二，轉子的動平衡系統(tǒng)受到影響，導致軸瓦部位、口環(huán)部位及梳齒部位產生碰撞摩擦。第三，管道熱膨脹應力的存在，導致軸承中心與機座中心位置出現(xiàn)偏移情況，導致管道應用中產生機座與軸承之間的摩擦。第四，機組安裝過程中存在誤差和熱膨脹變形情況，其極易誘發(fā)碰撞摩擦和振動。轉子的動平衡系統(tǒng)一旦受到影響出現(xiàn)破壞，將直接導致軸瓦摩擦碰撞，梳齒摩擦碰撞，若是軸瓦及梳齒部位發(fā)生摩擦碰撞，則也會對轉子動平衡機制產生破壞。

3 測試確認及進行整改調整

3.1 振動信號測試

在開展振動信號測試過程中，所選用的工具為頻譜分析儀，應用其開展信號的測試工作，發(fā)現(xiàn)風電機組前后端位置的軸承均出現(xiàn)高頻振動狀況，其已經占據(jù)大分量的5 倍振動、6 倍振動、7 倍振動、8 倍振動及11 倍振動，可見，轉子應用中，軸瓦摩擦碰撞情況時有發(fā)生，且其中依然存在軸承損壞的可能性。離心風機非驅動端的軸承H 方向振動頻率測試結果表面，在測試頻率為242.5Hz 情況下，振動值為2.39mm/s，在測試頻率為292.5Hz 情況下，振動值為1.92mm/s，在測試頻率為535.0Hz 情況下，振動值為1.66mm/s，在測試頻率為340.0Hz 情況下，振動值為1.40mm/s，在測試頻率為245.0Hz 情況下，振動值為1.39mm/s，在測試頻率為390.0Hz 情況下，振動值為1.38mm/s。

3.2 前后點位移變化

機座四角位置，需要依次進行8 塊百分表的假設，在測量啟動前后個點的位移變化前，可見其在開機時間為8h 以后，在位于機座位置，向左旋轉180°方向的位置會產生0.25mm 的位移，在此情況下，可見轉子軸承的中心產生偏離現(xiàn)象，其嚴重影響了軸瓦與轉子的正常運轉，導致其出現(xiàn)碰撞摩擦情況。

3.3 整改調整

應用非驅動端軸承底座位置，將厚度為0.4mm 的鋼皮加墊在其位置下，調整轉子的水平度，將其控制在0.05mm/s以內。經拆檢出口管橫向型的大拉桿膨脹節(jié)，可見導流筒及波紋管位置存儲了大量積垢，其會誘發(fā)膨脹節(jié)失效問題，為降低管道對基座部位產生的影響，必須在基座四角部位進行頂緊螺栓的安裝，并對其進行旋緊處理，以保障機座不會產生偏移問題，將風機的出口管道進行固定，將固定支撐向可滑移支撐轉變，對管道所產生的膨脹盈利產生消除，以此保障及做不會受到管道熱應力影響，不會產生偏移。采用鉛壓法對球面瓦底座的接觸面積進行檢測過程中，同時對過盈量進行檢測，確保其接觸面積能夠超過70%，對瓦背部位，其主要位于驅動端部位，進行鋼墊的加墊，合理控制過盈量，維持其在0～0.02mm，非驅動端進行鋼墊的添加后，控制過盈量在0.01～0.04mm，以此保障瓦座應用的穩(wěn)定性，使之應用過程中不會產生抖動問題。

4 結語

對離心風機開展大修處理后，能夠有效對離心風機振動問題進行控制，開機過程中，需要維持振動值在0.12mm/s，以此促進機組運行效率、運行周期的提升，保障裝置運行質量和運行壽命的延長。依據(jù)上述離心風機發(fā)生故障的因素進行分析表明，機座會受到管道熱應力偏移影響，導致其與軸承中心產生偏離現(xiàn)象，葉輪在積垢后，其動平衡會產生破壞，將直接誘發(fā)摩擦碰撞問題的發(fā)生。若是影響因素較多的故障發(fā)生情況下，必須合理應用歸納推理法、篩選法及正交法進行干預，對各個故障發(fā)生的因素進行研究，分析不同因素之間的聯(lián)系，盡早對問題產生的原因進行查找，以更好地進行問題的解決。