1 概述
邯鋼動力廠1996年建成投產(chǎn)的15000m3／h 制氧機為邯鋼的煉鋼生產(chǎn)發(fā)揮了巨大的作用,。 該制氧機的安全穩(wěn)定運行對煉鋼生產(chǎn)影響很 大,。空壓機是制氧機配套的關(guān)鍵設備,，自投產(chǎn)以來,，由于存在各方面的原因，多次發(fā)生三,、 四級軸振過高現(xiàn)象,，振動值最高達90μm，已 不能夠正常運行,。至今揭蓋檢修多次,，每次檢修時發(fā)現(xiàn)二、三,、四級葉輪積垢嚴重,，積垢最 厚達30mm，四級葉輪葉片根部嚴重磨損,，最 大損傷量在軸向達10mm,。每一次檢修后，其軸振動都能大幅下降,，但運行幾個月后,，振動 值又逐漸上升。近幾年,，對空壓機軸振動進行 多次分析和處理,，軸振動已明顯好轉(zhuǎn)，由最初的運行時間2000小時逐步提高到現(xiàn)在的8000 小時,。
該空壓機為三軸四級離心式壓縮機,，壓縮 機由電動機通過齒式聯(lián)軸器驅(qū)動增速器大齒輪 及兩側(cè)平行配置的兩個從動小齒輪軸，四個葉輪呈H型布置于兩個小齒輪軸端,，機組設三 個中間冷卻器,。該機配有美國BENTLY測振系 統(tǒng),，分別對高、低速軸8個測點(近似水平,、垂直方向)軸振動值進行監(jiān)測,。該機的振動報 警停車值
低速軸：60μm／75μm 高速軸：55μm／ 70μm
2 空壓機軸振動及處理情況
該空壓機從1996年建成投產(chǎn)至今，多次 發(fā)生三,、四級軸振動，報警停車,，振幅最高達90μm,，被迫退出運行進行檢修。從每次拆開檢查發(fā)現(xiàn)：三四級軸承磨損嚴重,；二,、三、四 級葉輪積垢嚴重,，特別是2000年5月份拆檢,， 二、四級葉輪積灰嚴重,，四級葉輪葉片迎風面呈鋸齒形,，最大損傷量軸向達10mm，此處葉 片有蜂窩狀傷痕,。
根據(jù)檢查結(jié)果,，我們先后采取的修理方法 主要是(1)對軸承進行改造，將現(xiàn)用的橢圓 瓦軸承改造為抗振性較好的可傾瓦塊軸承,。 (2)電機與壓縮機進行同心度檢查和調(diào)整,。 (3)用機械方法對各級葉輪除垢，對磨損的葉 輪進行修復并做好平衡校驗,。(4)空氣過濾器系統(tǒng)全部拆檢并對局部改進,。(5)對各級冷卻 器進行清掃、打壓,、試漏,，對冷卻器殼體和級 間管道進行防腐蝕處理。經(jīng)過檢修以后的空壓機投入運行其三,、四級軸振動在30μm以內(nèi),， 最好的時候振幅在20μm以下。從運行周期上 看,，已由過去的運行時間2000余小時提高至今8000余小時,，效果明顯。
3 原因分析
導致透平壓縮機振動的原因很多,，壓縮機 設計,、制造,、安裝、運行和維護等各個環(huán)節(jié)失 誤都可能引起振動,。國產(chǎn)15000m3／h 制氧機配 套DH90空壓機,，在國內(nèi)空分系統(tǒng)各廠家實際 運行中曾程度不同地出現(xiàn)過振動超標等各種問 題。我們結(jié)合本廠及國內(nèi)同類型設備的有關(guān)情況,，進行了多方面認真分析,、研究，認為該設 備出現(xiàn)上述問題的原因除設備設計,、制造中可 能存在的某些薄弱環(huán)節(jié)外,，有以下原因。
3．1 軸振動
為分析三,、四級軸振動產(chǎn)生的原因,，在每 次停車檢修前，從BENTLY接口引出信號送入 頻譜儀進行分析,。振動能量最主要反映在 150Hz,，其余振動能量反映在120Hz、300Hz,、 450142,、600Hz。根據(jù)各轉(zhuǎn)動部件的轉(zhuǎn)速判斷： 150Hz為高速軸基頻,，120Hz為低速軸基頻,， 其余為高速軸倍頻。由于振動能量集中在高速 軸基頻,，我們分析認為振動超標是高速軸動不平衡所至,。每次拆檢，二,、三,、四級葉輪積垢 嚴重，由于積垢不均勻脫落破壞了轉(zhuǎn)子的動平 衡,。引起積灰的原因主要以下幾個方面：
1．空氣過濾效果差
壓縮機安裝現(xiàn)場位于煉鋼風向下方,，附近 有涼水池，使得吸入空氣灰塵,、油污含量高且 濕度大,。從目前使用情況看，所使用脈沖袋式空氣過濾器效果不甚理想,，造成葉輪積灰嚴 重,，壓縮機在運轉(zhuǎn)中，積在葉輪上灰塵或其他 氧化物會不均勻脫落,，使轉(zhuǎn)子平衡被破壞,，造成機組振動增大,，這是引起振動的主要原因。
2．中間冷卻器及級間管銹蝕
空氣中間冷卻器及級間管材質(zhì)為普通碳 鋼,，空氣中帶腐蝕性成份的冷凝水對冷卻器外 殼內(nèi)壁及管道腐蝕嚴重,，若腐蝕生成的物質(zhì)沖 刷葉輪或附著在葉輪上，就可能造成轉(zhuǎn)子平衡 破壞,，振動加劇
3．2 四級葉輪損傷
該空壓機是高速旋轉(zhuǎn)設備，對空氣中夾帶 的機械物質(zhì)較敏感,，一旦出現(xiàn)損傷發(fā)展也快,。 初步分析葉輪的損傷是機械物質(zhì)沖擊造成。機 械物質(zhì)來源主要有：
1．中間冷卻器析出的冷凝水
中間冷卻器的排水方式不當或不及時,，將 會造成冷凝水積集,，積水在冷卻器內(nèi)增多后容 易被氣流夾帶對葉輪產(chǎn)生沖擊。!/Rn
2．中間冷卻器及級間管內(nèi)腐蝕生成物
由于部分級間管道的材質(zhì)是普碳鋼,，在冷 凝水和空氣中有害成份的浸潤下銹蝕嚴重，出 現(xiàn)銹皮脫落,。作防腐處理前，冷卻器簡體和級 間管有大量鐵銹,，這些物質(zhì)隨氣流對高速旋轉(zhuǎn) 的四級葉輪造成較為嚴重沖擊
4 治療措施
4．1 改進軸承
選用抗振性好的軸承，本機最初采用的是 橢圓瓦軸承,，我們決定采用抗振性好的可傾瓦軸承。1997年8月,，利用一次停車機會，對 軸承進行改造,。可傾瓦軸承由5個活動瓦塊組 成,，瓦塊傾斜度可隨軸頸位置不同而自動調(diào)整。改造后,，運轉(zhuǎn)周期提高近一倍,。根據(jù)歷次 的檢修記錄和運行效果發(fā)現(xiàn)：在軸瓦裝配時軸 瓦與軸頸的間隙控制在(1．2／1000—1．5／1000) D．過盈量O．03~O．05mm,。由于可傾瓦的一組 5個瓦塊是一次加工成型的,，在軸瓦更換時應 當5個瓦塊同時更換，避免只更換單個瓦塊,。
4．2 改造空氣吸入系統(tǒng)7/R
1．針對過濾器過濾效果差，對排灰閥和 內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行改造,，將原來閘板排灰閥改為蝶 型旋轉(zhuǎn)閥，使積灰容易排出,，對內(nèi)部流道進行 改造，便于氣體與灰塵分離,，減少吸人空氣灰 塵量,。
2．對進氣管道、級間管道和冷卻器外殼 及內(nèi)部進行徹底除銹,，并進行防腐處理，避免 了氧化物對葉輪沖擊,。
3．空氣過濾器附近有一露天換熱水池,， 使吸人空氣濕度增大，使空氣過濾器堵塞,，葉 輪積灰嚴重。1999年將水池移開,，根據(jù)近一 年觀察，對降低振動效果明顯。
4．3 四級葉輪損傷處理
用風動砂輪對葉片進行修磨,，將迎風面修 磨光滑，著色探傷檢查修磨后的葉片,。并對轉(zhuǎn) 子做動平衡，至今已修復兩次,，修復投運后各項指標正常。根據(jù)造成葉輪損傷原因,，對中間 冷卻器進行防腐處理。要求運行崗位加強巡 檢,，定期排放冷凝水，避免氣流夾帶的冷凝水 對葉輪產(chǎn)生沖擊,。
5 結(jié)束語
采取以上治理措施后，運行結(jié)果表明,，空 壓機運行周期已由過去的3個月延長到現(xiàn)在的 一年多，取得了良好的經(jīng)濟效益,，確保了公司 生產(chǎn)的需要。
邯鋼動力廠1996年建成投產(chǎn)的15000m3／h 制氧機為邯鋼的煉鋼生產(chǎn)發(fā)揮了巨大的作用,。 該制氧機的安全穩(wěn)定運行對煉鋼生產(chǎn)影響很 大,。空壓機是制氧機配套的關(guān)鍵設備,，自投產(chǎn)以來,，由于存在各方面的原因，多次發(fā)生三,、 四級軸振過高現(xiàn)象,，振動值最高達90μm，已 不能夠正常運行,。至今揭蓋檢修多次,，每次檢修時發(fā)現(xiàn)二、三,、四級葉輪積垢嚴重,，積垢最 厚達30mm，四級葉輪葉片根部嚴重磨損,，最 大損傷量在軸向達10mm,。每一次檢修后，其軸振動都能大幅下降,，但運行幾個月后,，振動 值又逐漸上升。近幾年,，對空壓機軸振動進行 多次分析和處理,，軸振動已明顯好轉(zhuǎn)，由最初的運行時間2000小時逐步提高到現(xiàn)在的8000 小時,。
該空壓機為三軸四級離心式壓縮機,，壓縮 機由電動機通過齒式聯(lián)軸器驅(qū)動增速器大齒輪 及兩側(cè)平行配置的兩個從動小齒輪軸，四個葉輪呈H型布置于兩個小齒輪軸端,，機組設三 個中間冷卻器,。該機配有美國BENTLY測振系 統(tǒng),，分別對高、低速軸8個測點(近似水平,、垂直方向)軸振動值進行監(jiān)測,。該機的振動報 警停車值
低速軸：60μm／75μm 高速軸：55μm／ 70μm
2 空壓機軸振動及處理情況
該空壓機從1996年建成投產(chǎn)至今，多次 發(fā)生三,、四級軸振動，報警停車,，振幅最高達90μm,，被迫退出運行進行檢修。從每次拆開檢查發(fā)現(xiàn)：三四級軸承磨損嚴重,；二,、三、四 級葉輪積垢嚴重,，特別是2000年5月份拆檢,， 二、四級葉輪積灰嚴重,，四級葉輪葉片迎風面呈鋸齒形,，最大損傷量軸向達10mm，此處葉 片有蜂窩狀傷痕,。
根據(jù)檢查結(jié)果,，我們先后采取的修理方法 主要是(1)對軸承進行改造，將現(xiàn)用的橢圓 瓦軸承改造為抗振性較好的可傾瓦塊軸承,。 (2)電機與壓縮機進行同心度檢查和調(diào)整,。 (3)用機械方法對各級葉輪除垢，對磨損的葉 輪進行修復并做好平衡校驗,。(4)空氣過濾器系統(tǒng)全部拆檢并對局部改進,。(5)對各級冷卻 器進行清掃、打壓,、試漏,，對冷卻器殼體和級 間管道進行防腐蝕處理。經(jīng)過檢修以后的空壓機投入運行其三,、四級軸振動在30μm以內(nèi),， 最好的時候振幅在20μm以下。從運行周期上 看,，已由過去的運行時間2000余小時提高至今8000余小時,，效果明顯。
3 原因分析
導致透平壓縮機振動的原因很多,，壓縮機 設計,、制造,、安裝、運行和維護等各個環(huán)節(jié)失 誤都可能引起振動,。國產(chǎn)15000m3／h 制氧機配 套DH90空壓機,，在國內(nèi)空分系統(tǒng)各廠家實際 運行中曾程度不同地出現(xiàn)過振動超標等各種問 題。我們結(jié)合本廠及國內(nèi)同類型設備的有關(guān)情況,，進行了多方面認真分析,、研究，認為該設 備出現(xiàn)上述問題的原因除設備設計,、制造中可 能存在的某些薄弱環(huán)節(jié)外,，有以下原因。
3．1 軸振動
為分析三,、四級軸振動產(chǎn)生的原因,，在每 次停車檢修前，從BENTLY接口引出信號送入 頻譜儀進行分析,。振動能量最主要反映在 150Hz,，其余振動能量反映在120Hz、300Hz,、 450142,、600Hz。根據(jù)各轉(zhuǎn)動部件的轉(zhuǎn)速判斷： 150Hz為高速軸基頻,，120Hz為低速軸基頻,， 其余為高速軸倍頻。由于振動能量集中在高速 軸基頻,，我們分析認為振動超標是高速軸動不平衡所至,。每次拆檢，二,、三,、四級葉輪積垢 嚴重，由于積垢不均勻脫落破壞了轉(zhuǎn)子的動平 衡,。引起積灰的原因主要以下幾個方面：
1．空氣過濾效果差
壓縮機安裝現(xiàn)場位于煉鋼風向下方,，附近 有涼水池，使得吸入空氣灰塵,、油污含量高且 濕度大,。從目前使用情況看，所使用脈沖袋式空氣過濾器效果不甚理想,，造成葉輪積灰嚴 重,，壓縮機在運轉(zhuǎn)中，積在葉輪上灰塵或其他 氧化物會不均勻脫落,，使轉(zhuǎn)子平衡被破壞,，造成機組振動增大,，這是引起振動的主要原因。
2．中間冷卻器及級間管銹蝕
空氣中間冷卻器及級間管材質(zhì)為普通碳 鋼,，空氣中帶腐蝕性成份的冷凝水對冷卻器外 殼內(nèi)壁及管道腐蝕嚴重,，若腐蝕生成的物質(zhì)沖 刷葉輪或附著在葉輪上，就可能造成轉(zhuǎn)子平衡 破壞,，振動加劇
3．2 四級葉輪損傷
該空壓機是高速旋轉(zhuǎn)設備，對空氣中夾帶 的機械物質(zhì)較敏感,，一旦出現(xiàn)損傷發(fā)展也快,。 初步分析葉輪的損傷是機械物質(zhì)沖擊造成。機 械物質(zhì)來源主要有：
1．中間冷卻器析出的冷凝水
中間冷卻器的排水方式不當或不及時,，將 會造成冷凝水積集,，積水在冷卻器內(nèi)增多后容 易被氣流夾帶對葉輪產(chǎn)生沖擊。!/Rn
2．中間冷卻器及級間管內(nèi)腐蝕生成物
由于部分級間管道的材質(zhì)是普碳鋼,，在冷 凝水和空氣中有害成份的浸潤下銹蝕嚴重，出 現(xiàn)銹皮脫落,。作防腐處理前，冷卻器簡體和級 間管有大量鐵銹,，這些物質(zhì)隨氣流對高速旋轉(zhuǎn) 的四級葉輪造成較為嚴重沖擊
4 治療措施
4．1 改進軸承
選用抗振性好的軸承，本機最初采用的是 橢圓瓦軸承,，我們決定采用抗振性好的可傾瓦軸承。1997年8月,，利用一次停車機會，對 軸承進行改造,。可傾瓦軸承由5個活動瓦塊組 成,，瓦塊傾斜度可隨軸頸位置不同而自動調(diào)整。改造后,，運轉(zhuǎn)周期提高近一倍,。根據(jù)歷次 的檢修記錄和運行效果發(fā)現(xiàn)：在軸瓦裝配時軸 瓦與軸頸的間隙控制在(1．2／1000—1．5／1000) D．過盈量O．03~O．05mm,。由于可傾瓦的一組 5個瓦塊是一次加工成型的,，在軸瓦更換時應 當5個瓦塊同時更換，避免只更換單個瓦塊,。
4．2 改造空氣吸入系統(tǒng)7/R
1．針對過濾器過濾效果差，對排灰閥和 內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行改造,，將原來閘板排灰閥改為蝶 型旋轉(zhuǎn)閥，使積灰容易排出,，對內(nèi)部流道進行 改造，便于氣體與灰塵分離,，減少吸人空氣灰 塵量,。
2．對進氣管道、級間管道和冷卻器外殼 及內(nèi)部進行徹底除銹,，并進行防腐處理，避免 了氧化物對葉輪沖擊,。
3．空氣過濾器附近有一露天換熱水池,， 使吸人空氣濕度增大，使空氣過濾器堵塞,，葉 輪積灰嚴重。1999年將水池移開,，根據(jù)近一 年觀察，對降低振動效果明顯。
4．3 四級葉輪損傷處理
用風動砂輪對葉片進行修磨,，將迎風面修 磨光滑，著色探傷檢查修磨后的葉片,。并對轉(zhuǎn) 子做動平衡，至今已修復兩次,，修復投運后各項指標正常。根據(jù)造成葉輪損傷原因,，對中間 冷卻器進行防腐處理。要求運行崗位加強巡 檢,，定期排放冷凝水，避免氣流夾帶的冷凝水 對葉輪產(chǎn)生沖擊,。
5 結(jié)束語
采取以上治理措施后，運行結(jié)果表明,，空 壓機運行周期已由過去的3個月延長到現(xiàn)在的 一年多，取得了良好的經(jīng)濟效益,，確保了公司 生產(chǎn)的需要。
