劉 源,李大鵬,高宏全
(1.克拉瑪依市科比技術(shù)有限責任公司,新疆克拉瑪依 834003;2.中石油克拉瑪依石化有限責任公司,新疆克拉瑪依 834003)
中石油克拉瑪依石化有限責任公司煉油第四聯(lián)合車間富氣壓縮機K2201 是焦化化裝置的關(guān)鍵設(shè)備,機組型號為2MCL458-9。2018年9月23日,大檢修后第一次開機運行,現(xiàn)場反映機組運行工況良好,24日由于其他原因?qū)е聶C組連鎖停機,重新再開機后內(nèi)部測點顯示,壓縮機振動量值有大幅增加,有一個測點振動位移超過報警值,經(jīng)過頻譜圖分析,所有測點的主要振動頻譜成分為1 倍頻(壓縮機的轉(zhuǎn)速頻率),軸心軌跡為橢圓形,外表較光滑,經(jīng)過判斷設(shè)備主要存在不平衡故障。
富氣壓縮機是汽輪機帶動的9級壓縮機,機組結(jié)構(gòu)及測點布置見圖1。
圖1 壓縮機結(jié)構(gòu)與振動監(jiān)測測點分布
內(nèi)部測點,從汽輪機端觀察:VIA2560 和VIA2561 為汽輪機自由端軸承處兩測點;VIA2562 和VIA2563 為汽輪機聯(lián)軸器端軸承處兩測點;VIA2500 和VIA2501 為壓縮機自由端軸承處兩測點;VIA2502 和VIA2503 為壓縮機聯(lián)軸節(jié)端軸承處兩測點(圖1)。
(1)DCS 顯示旋轉(zhuǎn)軸各測點振動量值見表1。其中,汽輪機和壓縮機振動報警值分別是44m 和64m。
表1 各測點振動通頻值(振動位移) m
表1 各測點振動通頻值(振動位移) m
由表1 可知,9月24日由于意外停機重新開機后,各測點振動量值比23日有較大幅度增加,其中測點VIA2503 振動量值為72m,超過報警值(64m)。
(2)表1 中壓縮機測點頻率組成及各頻率振動量值見表2。其中,1 倍工頻(1)的頻率為145 Hz。
表2 壓縮機測點頻率組成及各頻率的振動量值 m
表2 壓縮機測點頻率組成及各頻率的振動量值 m
由表2 可知,組成壓縮機各測點的頻率成分中,1 倍頻(轉(zhuǎn)速頻率)占主要成份,其他頻率振動量值較小。壓縮機的軸心軌跡為橢圓形接近圓形,是不平衡的故障特點。
(3)機組外殼振動量值見表3。
表3 機組外殼振動量值 mm/s
圖2 測點3H 檢修前振動頻譜圖(2018年7月30日)
圖3 測點3H 振動頻譜圖(2018年9月24日)
圖4 測點3H 維修后振動頻譜圖(2018年9月28日)
機組外殼振動監(jiān)測顯示:9月24日監(jiān)測,壓縮機測點3H 頻譜圖顯示1 倍頻振動量值占測點振動量值的主要成分,且1 倍頻振動量值比檢修前有較大幅度增加,由0.45 mm/s 增加至0.85 mm/s(圖2、圖3)。
經(jīng)過分析,初步判斷壓縮機存在轉(zhuǎn)子不平衡故障,隨后對壓縮機進行拆檢,發(fā)現(xiàn)壓縮機葉片上粘附一塊檢修時用的大布。取掉大布后于28日重新開機,表1 中各測點振動位移有較大幅度下降,均小于報警值;表3 中外殼大部分測點振動量值也有所減小,壓縮機測點3H 頻譜圖中1 倍頻振動量值比24日有較大幅度下降,由0.85 mm/s 降至0.41 mm/s,恢復(fù)至檢修前水平(圖4)。所以,故障診斷準確。
目前各測點振動量值均在標準范圍內(nèi),運行工況良好。
通過以上案例可知,通過不同的監(jiān)測手段可對機組的運行狀況進行更加全面的分析。在以上案例中,外殼的振動數(shù)據(jù)雖然較小、沒有超過報警值,但內(nèi)部測點的振動量值已超過報警值。內(nèi)、外監(jiān)測數(shù)據(jù)進行參照對比分析,才能使狀態(tài)監(jiān)測達到為設(shè)備安全運行起到保駕護航的作用。