佘晟凱（中國石化集團(tuán)公司燕山分公司，北京 100000）

機(jī)組由AV40-12型軸流壓縮機(jī)、TA600-SFC型齒輪箱和YKS900-4WF1型電動機(jī)組成，機(jī)組功率為6300KW，作為裝置的關(guān)鍵機(jī)組，開工前啟動備用主風(fēng)機(jī)，為兩器系統(tǒng)供燒焦用風(fēng)，待兩器運(yùn)行正常并產(chǎn)生合格煙氣后，再啟動煙機(jī)機(jī)組進(jìn)行能量回收，機(jī)組軸系統(tǒng)見圖一。

圖一 軸流壓縮機(jī)軸系圖

1 故障情況簡介

2016年6月裝置電驅(qū)軸流壓縮機(jī)機(jī)組于安裝完畢后進(jìn)行試車工作。首次試車，按照試車前檢查要求，做好了各項(xiàng)工作，啟動盤車電機(jī)時(shí)過載跳閘，重新手動盤車，雖然可以盤動，但是盤車比較費(fèi)力，在電氣專業(yè)修改盤車電機(jī)過載保護(hù)參數(shù)后，機(jī)組順利盤車。盤車15min后，啟動機(jī)組，機(jī)組因多次故障停機(jī)排查和啟動，故障大概過程如下：1）啟動后瞬間，現(xiàn)場齒輪箱聯(lián)軸器護(hù)罩排氣管大量潤滑油和油氣冒出；2）冒油和瓦溫高故障處理后，機(jī)組再次啟動，在關(guān)閉出口放空閥試驗(yàn)機(jī)組性能時(shí)，齒輪箱低速軸聯(lián)軸端振動逐漸升高至90μm，超過聯(lián)鎖值。

2 聯(lián)軸器護(hù)罩冒油成因分析、排查和處理

2.1 故障現(xiàn)象

首次啟機(jī)瞬間發(fā)現(xiàn)聯(lián)軸器護(hù)罩頂有大量潤滑油和油氣冒出，觀察回油管油量，也隨護(hù)罩冒油呈現(xiàn)波動狀況，停機(jī)后機(jī)組進(jìn)入自動盤車狀態(tài)，在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)冒油現(xiàn)象消失，初步懷疑供油量過大，預(yù)將供油壓力調(diào)低，而此時(shí)供油壓力為0.05Mpa，徑向瓦所要求最低油壓，而調(diào)整進(jìn)油管線上調(diào)壓閥時(shí)發(fā)現(xiàn)壓力最大只能調(diào)整至0.05Mpa，無法調(diào)高。

2.2 原因分析和排查

根據(jù)上述現(xiàn)象，初步判斷由于軸瓦兩端油擋片間隙太大使泄油量大，0.05Mpa的供油壓力，要比相同供油壓力和正常油擋間隙條件下的供油量大許多，導(dǎo)致大量潤滑油進(jìn)入軸瓦后在轉(zhuǎn)子高速作用下從油擋片快速漏出，進(jìn)而導(dǎo)致潤滑油從護(hù)罩頂冒出。拆解后驗(yàn)證了此推測，復(fù)測油擋間隙0.65mm，遠(yuǎn)超規(guī)定0.30mm，遂更換備件，將間隙值調(diào)整至0.20mm，將油壓再次調(diào)整至0.08Mpa。在啟動油霧風(fēng)機(jī)后再次啟機(jī)，冒油現(xiàn)象減輕但為消除。

檢查回油管傾斜度正常，能確保正常落油，說明軸承室之外回油系統(tǒng)正常。由于低速盤車時(shí)無此現(xiàn)象，當(dāng)達(dá)工作轉(zhuǎn)速時(shí)大量油和煙氣冒出，結(jié)合軸承室結(jié)構(gòu)，推斷本故障很大可能性在于軸承室結(jié)構(gòu)問題上，拆解后發(fā)現(xiàn)徑向瓦右側(cè)兩個(gè)提供穿線和回油作用的孔由于鑄造缺陷太小，儀表專業(yè)安裝人員安裝熱偶時(shí)，以為僅僅作為穿線孔，忽略并未上報(bào)此問題，且軸承室上回油孔距軸承室底部較高，大量潤滑油聚集在軸承內(nèi)，無法及時(shí)排出，被高速運(yùn)轉(zhuǎn)的聯(lián)軸器攪動，同時(shí)產(chǎn)生油氣從護(hù)罩頂冒出。最終將轉(zhuǎn)子抽出，擴(kuò)大回油孔，打磨回油孔至回油管殼體，再次啟機(jī)后，軸承室油封漏油和聯(lián)軸器護(hù)罩冒油問題完全解決。

3 振動超聯(lián)鎖的成因分析、排查和處理

3.1 故障現(xiàn)象

冒油和瓦溫高報(bào)故障處理后，再次啟機(jī)，機(jī)組在空負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)30min，各測點(diǎn)指標(biāo)正常，逐漸開大靜葉角度至50°，此時(shí)齒輪箱低速軸聯(lián)軸端振幅由10μm小幅上升至23μm，再次靜葉角度下再次運(yùn)轉(zhuǎn)30min后，機(jī)組無異樣，操作人員逐漸關(guān)閉出口放空閥，當(dāng)出口壓力憋至0.15Mpa時(shí)，齒輪箱低速軸振X通道升至62.83μm，無下降趨勢，Y通道軸振1.8μm。檢查兩個(gè)通道GAP電壓趨勢，X通道正常，Y通道電壓值顯示-3.18V無明顯變化，通知儀表專業(yè)進(jìn)行檢查，在運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，儀表人員將X通道聯(lián)鎖盤路，并將該通道外部接線拆下并轉(zhuǎn)接至Y通道測點(diǎn)上，此時(shí)室內(nèi)顯示Y通道振動95μm，由于遠(yuǎn)超聯(lián)鎖值70μm，立即手動停車。

在儀表專業(yè)排除故障后，考慮可能機(jī)組出廠后放置在現(xiàn)場時(shí)間過長，導(dǎo)致齒輪嚙合出現(xiàn)問題，促使軸振升高，于是抱著僥幸心理再次啟機(jī)，機(jī)組在空負(fù)荷狀態(tài)下磨合2h，出口進(jìn)行憋壓時(shí)，情況未緩解，再次改到空負(fù)荷狀態(tài)，將供油壓力有0.12Mpa逐步調(diào)整至0.18Mpa，關(guān)閉放空閥試驗(yàn)，情況如前。

3.2 原因分析和排查

結(jié)合齒輪箱低速軸聯(lián)軸器側(cè)兩個(gè)振動通道的頻譜圖和非聯(lián)軸器側(cè)軸心軌跡圖，振動高時(shí)發(fā)生時(shí)，主要故障頻率為0.59倍頻，其中1倍頻和2倍頻成分均正常，軸心軌跡呈現(xiàn)雙橢圓形，轉(zhuǎn)子渦動時(shí)無正反進(jìn)動變化，GAP電壓隨振動和軸心位置的變化而變化，無異常。根據(jù)以上信息，可基本排除：齒輪箱低速軸和電機(jī)軸系不平衡、找正偏差、轉(zhuǎn)子和軸封摩擦刮碰和探頭松動等故障。使用測振儀分別測量齒輪箱和底座烈度，測量值均未超過0.8mm/s，排除基礎(chǔ)不穩(wěn)導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)共振的可能。

檢查個(gè)部位滑銷，確定工作正常，但齒輪箱高速端底部有一條軸向頂絲未松開，因而分析在風(fēng)機(jī)放空逐漸關(guān)閉過程中，壓力和溫度不斷升高，同時(shí)齒輪箱為傳遞更大扭矩負(fù)荷也不斷升高，高速軸地腳螺栓處軸向頂絲阻礙齒輪箱軸向運(yùn)動和形變，致使齒輪嚙合不佳。為驗(yàn)證此推斷，在松開頂絲后，再次進(jìn)行憋壓，振幅先升值31μm，當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)5min后，齒輪完成良好嚙合后，振幅降至16μm，故障完全消失。

4 結(jié)語

通過對本次軸流壓縮機(jī)試車兩項(xiàng)故障排查，得出以下結(jié)論和教訓(xùn)：

（1）本次護(hù)罩頂冒油的根本原因就是回油不暢，本故障的觸成因素為軸承室鑄造問題致使無法及時(shí)回油，導(dǎo)致軸承室積油，進(jìn)而發(fā)生攪油和冒油。

（2）排除冒油故障時(shí)發(fā)現(xiàn)軸承室供油壓力無法調(diào)整，其原因?yàn)檩S瓦兩端油擋間隙過大，此問題為安裝施工質(zhì)量問題。

（3）本次異常振動的主要故障頻率為0.59X，本次振動異常由機(jī)殼頂絲造成，該頂絲組織齒輪箱的正常形變，致使齒輪嚙合不佳，振動超標(biāo)。

（4）齒輪嚙合故障通常表現(xiàn)為齒數(shù)整數(shù)倍的轉(zhuǎn)頻，而狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)采用的非接觸式電渦流位移傳感器進(jìn)行振動測量，由于該傳感器的頻率范圍限制，無法為齒輪嚙合故障提供信息，因而故障判斷時(shí)需結(jié)合工藝操作、現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行綜合分析。