【压缩机网】2010年2月份,河南豫光金铅股份有限公司制氧厂建成投产一套KDONAr-10000/3600/320型空分装置,采用分子筛吸附净化、增压透平膨胀机制冷、无氢制氩、氧氮外压缩流程。其中氧压机采用杭州某公司生产的3TYS72+2TYS58型氧气透平压缩机(简称氧透),产品代号T1YS52B,用于将空分装置生产的13kPa、10000Nm3/h低压氧气压缩到1.8MPa(额定排气压力)后送入厂区氧气管网,供后序生产单位使用。
一、使用氧气透平压缩机的优势
1.具备稳定、安全运行的性能,具有十分可靠的安全保护措施;
2.不会对氧气产生二次污染,不会在机器周围形成富氧环境带来燃爆隐患;
3.连续运行时间长;
4.具有比较高的等温效率;
5.比较稳定的排气压力。
二、氧气透平压缩机机组简介
该氧透机组高低压双缸、八级压缩、五级冷却、水平剖分离心式,额定排气压力1.8MPa。采用额定功率2000kW、额定电流137A的异步电机驱动,经齿轮增速机增速到16759r/min带动压缩机同步运转。
氧透主机在大厂房二楼从北自南依次布置着主电机、增速机、低压缸、高压缸,排成一列,它们之间采用膜(叠)片联轴器。低压缸端北侧是径向轴承,其垂直和水平位置分布着轴振测点是XIAS3401、XIAS3402(以下分别简称1点、2点轴振),轴的北顶端有一位移测点NIAS3401,低压缸南侧是一副止推轴承和径向轴承,其径向轴承上垂直和水平位置轴振测点是XIAS3403、XIAS3404(以下分别简称3点、4点轴振);高压缸端北侧有一径向轴承,其轴振测点分别是XIAS3405、XIAS3406(以下分别简称5点、6点轴振),高压缸南端有一止推轴承和径向轴承,其径向轴承的轴振测点是XIAS3407、XIAS3408(以下分别简称7点、8点轴振),轴的南顶端有一位移测点是NIAS3402。氧透轴振动测量采用派利斯TM180传感器+TM181延长电缆+TM301轴振变送器,UPS电源220VAC经TM900电源转化器为轴振变送器提供24VDC电源,将轴振动信号转换成4~20 mA信号接入DCS系统,参与报警和联锁停机,其轴振动报警值、联锁值分别为33.6μm、40.3μm。
一楼分布着润滑油站和五台气体冷却器。
三、轴振问题的现象和处理经过
2024年5月份,根据系统生产计划,该机组例行解体大修。主要进行以下内容:
1.高、低压上缸盖吊过,检查上下气缸内的密封器、隔板,塞尺测密封间隙,未见损坏。用测厚仪检查镀铜层厚度,低压缸局部最薄6um、最厚46.7um;高压缸最薄27.6um、最厚64.6um,镀铜层明显存在不均匀现象,需择机大修时返厂重新镀铜;
2.检查进口导叶调节机构,动作情况良好、准确灵活。检查进排气管道上的膨胀节;
3.检查压缩机各轴瓦。其中高压缸止推轴承北侧部分的下半部边缘止推瓦块下一§2销子折断,因无备件且无法现场修复,仍予以回装;
4.检查增速机各轴瓦和齿轮啮合。轴瓦上有少许积碳,予以清理;
5.检查高-低压缸联轴器、低压缸-增速机联轴器对中情况,结果尚可,未做调整;
6.检查增速机-电机联轴器对中,电机中心低0.225mm、上涨口0.11mm,均高于指标。于是在主电机前轴承座下增加0.20mm不锈钢垫片后,电机中心高0.04mm、上开口0.10mm。随后又在后轴承座下增加0.20mm不锈钢垫片,电机中心高0.04mm、上涨口0.09mm,对中有所改善,不再动电机基础。打开电机后端盖,测上下气隙,分别为上边4.7mm、下边5.2mm,尚未超过气隙偏差10%的限值(电机气隙指标是5mm);
7.对中结束,联轴器连接,铰刀处理轴承座销孔,装入绝缘尼龙销;
8.油箱润滑油更换,并进行油泵电机、排烟风机电机润滑等保养工作。
开机运行后,第一周各轴振基本平稳,但随着运行时间的增长,轴振开始出现异常变化趋势。低压缸四个轴振同时波动,其中1、2点变化大。如8月18日1点4.7~6.7um、2点7.2~11.1um、3点15.9~16.4um、4点22.6~23.2um,5-8点轴振则平稳,趋势如下图:

2024年8月27的趋势,2点则呈现锯齿形波动,幅度4um左右,趋势如下图:

2024年9月8日,4点轴振突升,从15.7~17.3~21.2um,趋势如下图:

2024年9月21日,4点开始出现锯齿形波动,16.2~21.8um,幅度5um多,趋势如下图:

离心压缩机的轴振过大,一般原因有轴承间隙过大、底座螺栓紧度不适当、装配不良、动平衡不合格、气流脉动或涡流、主电机振动过大、联轴器不合格或对中不合格、油膜振荡或涡动、管道振动传递等。现在出现的是振幅不高但趋势不平稳,在进行了外围的排查如管道振动、主电机振动、气流等因素之后,决定拆检压缩机轴承。于是开启备用空分装置的活塞式氧气压缩机,停下该氧透。
2024年12月11日-13日,针对2、4点轴振锯齿形波动进行停机处理。这次,复测各径向轴承的径向间隙及瓦背过盈量、止推轴承的轴向间隙。拆低压缸南侧止推轴承,里面缺一个调整垫,因该处§2销子折断导致调整垫无法定位而缺失,联系厂家得知备件供货周期4个月,于是继续回装使用,同时开始申请购置新备件。止推轴承缺失一个调整垫的照片如下笔指位置:

测低压缸南侧轴瓦径向间隙0.18mm,超出指标(指标是0.12-0.162mm),于是将这五块瓦块更换上一套新瓦块,组装后测径向间隙0.145mm达标;低压缸止推轴承间隙0.49mm超标(指标0.23-0.28mm),于是增加0.22mm厚的调整铜垫片。测高低压缸联轴器对中,高压缸中心低0.225mm、偏西0.10mm;轴向下开口0.04mm、东开口0.06mm,超出指标。
低压缸与增速机对中,径向0、轴向下开口0.07mm、东开口0.01mm;增速机与主电机联轴器未拆进行复测对中。由于派利斯不再生产TM301变送器,这次,将1、2点派利斯轴振更换为本特利产品,传感器、延长电缆、变送器拆下作为空透和氧透轴振的备件,换上本特利的330910-00-03-10-02-00传感器、330930-040-01-00延长电缆、990-04-50-01-00变送器。
开机运行后,各轴振平稳,八个轴振测点分别是19.5、10.9、14.5、23.9、3.4、3.6、5.6、7.7um。
运行到2024年12月31日出现1点波动15.4~17.6um,如下图,其他各点轴振平稳。

进入2025年7月份,开始出现5、6点轴振一直波动,趋势如下图。波动幅度不超过2um,但趋势一致,毫无规律,通过排查轴振检测仪表、调整氧透负荷、油压、油温等操作工况,未见任何改善。


就这样5、6点一直波动运行到2025年11月份,购置的氧透止推轴承备件到货后,主动停机。2025年11月3日-5日再次拆解各轴承予以处理,具体内容如下:
1.将高压缸南端的止推轴承的北部分予以更换新备件(因销子断、调整垫失去定位),高压缸北侧轴承检测径向间隙为0.18mm超差(指标0.14-0.155mm),予以更换新成套5块瓦块,更换后复测径向间隙0.15mm。
2.将低压缸南端的止推轴承的南部分更换新备件(因销子断、缺少一调整垫),回装后测轴向间隙超标0.20mm,将原来止推端面上的0.22mm厚的调整铜垫拆下,更换成0.13mm的铜垫片,这样测出来的轴向间隙0.28mm在指标范围;测低压缸南端轴承径向间隙0.15mm、北端径向轴承间隙0.145mm,均在指标范围,清理瓦块后予以回装。
3.拆高低压缸之间和低压缸与增速机之间的联轴器,通过打百分表复测对中情况:高压缸偏西0.09mm、高压缸低0.25mm、东张口0.06mm、下张口0.11mm;低压缸偏西0.01mm、低0.24mm,由于缸体下部牵涉管道较多,对中不再做调整。
完成各轴承检查、更换工作,重新启动氧透,各轴振基本平稳,趋势如下图。八个测点分别是19.5、10.5、12.9、26.4、3.5、4.2、5.6、10.4um。
结束语
氧透作为空分装置最为关键的大型动力旋转设备,其稳定运行至关重要,要定期检查。由于压缩介质氧气干燥干净,叶轮一般不会出现动平衡变差,一般3年需要进行一次解体维保。建议邀请原生产厂或专业维保单位承担该维保业务。
拆检中,止推轴承的上下两部分要完全对齐,防止轻微错位导致边缘的调整垫下的定位销挤断,影响设备的稳定运行。在起吊上缸盖时,要小心慢起,勤观察上缸盖内的密封器、隔板是否固定牢固,防止因定位螺钉断导致部件脱离缸盖出现损伤转子、部件摩擦。
完成上缸盖的检查维保工作后及时回装,整个过程要特别注意防止异物掉入下缸体内。所有与氧气接触部位严禁油脂。当出现轴振异常时,首先排除外围测振的延长电缆与传感器接头部位是否松动、脏污,轴振变送器是否因使用年久性能下降导致输出不稳定,此时需要更换变送器。
压缩机进行维保的同时,主电机和油站等附属设备要同步进行维保,确保维保之后能够连续运行到下一个维保周期。
来源:本站原创
【压缩机网】2010年2月份,河南豫光金铅股份有限公司制氧厂建成投产一套KDONAr-10000/3600/320型空分装置,采用分子筛吸附净化、增压透平膨胀机制冷、无氢制氩、氧氮外压缩流程。其中氧压机采用杭州某公司生产的3TYS72+2TYS58型氧气透平压缩机(简称氧透),产品代号T1YS52B,用于将空分装置生产的13kPa、10000Nm3/h低压氧气压缩到1.8MPa(额定排气压力)后送入厂区氧气管网,供后序生产单位使用。
一、使用氧气透平压缩机的优势
1.具备稳定、安全运行的性能,具有十分可靠的安全保护措施;
2.不会对氧气产生二次污染,不会在机器周围形成富氧环境带来燃爆隐患;
3.连续运行时间长;
4.具有比较高的等温效率;
5.比较稳定的排气压力。
二、氧气透平压缩机机组简介
该氧透机组高低压双缸、八级压缩、五级冷却、水平剖分离心式,额定排气压力1.8MPa。采用额定功率2000kW、额定电流137A的异步电机驱动,经齿轮增速机增速到16759r/min带动压缩机同步运转。
氧透主机在大厂房二楼从北自南依次布置着主电机、增速机、低压缸、高压缸,排成一列,它们之间采用膜(叠)片联轴器。低压缸端北侧是径向轴承,其垂直和水平位置分布着轴振测点是XIAS3401、XIAS3402(以下分别简称1点、2点轴振),轴的北顶端有一位移测点NIAS3401,低压缸南侧是一副止推轴承和径向轴承,其径向轴承上垂直和水平位置轴振测点是XIAS3403、XIAS3404(以下分别简称3点、4点轴振);高压缸端北侧有一径向轴承,其轴振测点分别是XIAS3405、XIAS3406(以下分别简称5点、6点轴振),高压缸南端有一止推轴承和径向轴承,其径向轴承的轴振测点是XIAS3407、XIAS3408(以下分别简称7点、8点轴振),轴的南顶端有一位移测点是NIAS3402。氧透轴振动测量采用派利斯TM180传感器+TM181延长电缆+TM301轴振变送器,UPS电源220VAC经TM900电源转化器为轴振变送器提供24VDC电源,将轴振动信号转换成4~20 mA信号接入DCS系统,参与报警和联锁停机,其轴振动报警值、联锁值分别为33.6μm、40.3μm。
一楼分布着润滑油站和五台气体冷却器。
三、轴振问题的现象和处理经过
2024年5月份,根据系统生产计划,该机组例行解体大修。主要进行以下内容:
1.高、低压上缸盖吊过,检查上下气缸内的密封器、隔板,塞尺测密封间隙,未见损坏。用测厚仪检查镀铜层厚度,低压缸局部最薄6um、最厚46.7um;高压缸最薄27.6um、最厚64.6um,镀铜层明显存在不均匀现象,需择机大修时返厂重新镀铜;
2.检查进口导叶调节机构,动作情况良好、准确灵活。检查进排气管道上的膨胀节;
3.检查压缩机各轴瓦。其中高压缸止推轴承北侧部分的下半部边缘止推瓦块下一§2销子折断,因无备件且无法现场修复,仍予以回装;
4.检查增速机各轴瓦和齿轮啮合。轴瓦上有少许积碳,予以清理;
5.检查高-低压缸联轴器、低压缸-增速机联轴器对中情况,结果尚可,未做调整;
6.检查增速机-电机联轴器对中,电机中心低0.225mm、上涨口0.11mm,均高于指标。于是在主电机前轴承座下增加0.20mm不锈钢垫片后,电机中心高0.04mm、上开口0.10mm。随后又在后轴承座下增加0.20mm不锈钢垫片,电机中心高0.04mm、上涨口0.09mm,对中有所改善,不再动电机基础。打开电机后端盖,测上下气隙,分别为上边4.7mm、下边5.2mm,尚未超过气隙偏差10%的限值(电机气隙指标是5mm);
7.对中结束,联轴器连接,铰刀处理轴承座销孔,装入绝缘尼龙销;
8.油箱润滑油更换,并进行油泵电机、排烟风机电机润滑等保养工作。
开机运行后,第一周各轴振基本平稳,但随着运行时间的增长,轴振开始出现异常变化趋势。低压缸四个轴振同时波动,其中1、2点变化大。如8月18日1点4.7~6.7um、2点7.2~11.1um、3点15.9~16.4um、4点22.6~23.2um,5-8点轴振则平稳,趋势如下图:

2024年8月27的趋势,2点则呈现锯齿形波动,幅度4um左右,趋势如下图:

2024年9月8日,4点轴振突升,从15.7~17.3~21.2um,趋势如下图:

2024年9月21日,4点开始出现锯齿形波动,16.2~21.8um,幅度5um多,趋势如下图:

离心压缩机的轴振过大,一般原因有轴承间隙过大、底座螺栓紧度不适当、装配不良、动平衡不合格、气流脉动或涡流、主电机振动过大、联轴器不合格或对中不合格、油膜振荡或涡动、管道振动传递等。现在出现的是振幅不高但趋势不平稳,在进行了外围的排查如管道振动、主电机振动、气流等因素之后,决定拆检压缩机轴承。于是开启备用空分装置的活塞式氧气压缩机,停下该氧透。
2024年12月11日-13日,针对2、4点轴振锯齿形波动进行停机处理。这次,复测各径向轴承的径向间隙及瓦背过盈量、止推轴承的轴向间隙。拆低压缸南侧止推轴承,里面缺一个调整垫,因该处§2销子折断导致调整垫无法定位而缺失,联系厂家得知备件供货周期4个月,于是继续回装使用,同时开始申请购置新备件。止推轴承缺失一个调整垫的照片如下笔指位置:

测低压缸南侧轴瓦径向间隙0.18mm,超出指标(指标是0.12-0.162mm),于是将这五块瓦块更换上一套新瓦块,组装后测径向间隙0.145mm达标;低压缸止推轴承间隙0.49mm超标(指标0.23-0.28mm),于是增加0.22mm厚的调整铜垫片。测高低压缸联轴器对中,高压缸中心低0.225mm、偏西0.10mm;轴向下开口0.04mm、东开口0.06mm,超出指标。
低压缸与增速机对中,径向0、轴向下开口0.07mm、东开口0.01mm;增速机与主电机联轴器未拆进行复测对中。由于派利斯不再生产TM301变送器,这次,将1、2点派利斯轴振更换为本特利产品,传感器、延长电缆、变送器拆下作为空透和氧透轴振的备件,换上本特利的330910-00-03-10-02-00传感器、330930-040-01-00延长电缆、990-04-50-01-00变送器。
开机运行后,各轴振平稳,八个轴振测点分别是19.5、10.9、14.5、23.9、3.4、3.6、5.6、7.7um。
运行到2024年12月31日出现1点波动15.4~17.6um,如下图,其他各点轴振平稳。

进入2025年7月份,开始出现5、6点轴振一直波动,趋势如下图。波动幅度不超过2um,但趋势一致,毫无规律,通过排查轴振检测仪表、调整氧透负荷、油压、油温等操作工况,未见任何改善。


就这样5、6点一直波动运行到2025年11月份,购置的氧透止推轴承备件到货后,主动停机。2025年11月3日-5日再次拆解各轴承予以处理,具体内容如下:
1.将高压缸南端的止推轴承的北部分予以更换新备件(因销子断、调整垫失去定位),高压缸北侧轴承检测径向间隙为0.18mm超差(指标0.14-0.155mm),予以更换新成套5块瓦块,更换后复测径向间隙0.15mm。
2.将低压缸南端的止推轴承的南部分更换新备件(因销子断、缺少一调整垫),回装后测轴向间隙超标0.20mm,将原来止推端面上的0.22mm厚的调整铜垫拆下,更换成0.13mm的铜垫片,这样测出来的轴向间隙0.28mm在指标范围;测低压缸南端轴承径向间隙0.15mm、北端径向轴承间隙0.145mm,均在指标范围,清理瓦块后予以回装。
3.拆高低压缸之间和低压缸与增速机之间的联轴器,通过打百分表复测对中情况:高压缸偏西0.09mm、高压缸低0.25mm、东张口0.06mm、下张口0.11mm;低压缸偏西0.01mm、低0.24mm,由于缸体下部牵涉管道较多,对中不再做调整。
完成各轴承检查、更换工作,重新启动氧透,各轴振基本平稳,趋势如下图。八个测点分别是19.5、10.5、12.9、26.4、3.5、4.2、5.6、10.4um。
结束语
氧透作为空分装置最为关键的大型动力旋转设备,其稳定运行至关重要,要定期检查。由于压缩介质氧气干燥干净,叶轮一般不会出现动平衡变差,一般3年需要进行一次解体维保。建议邀请原生产厂或专业维保单位承担该维保业务。
拆检中,止推轴承的上下两部分要完全对齐,防止轻微错位导致边缘的调整垫下的定位销挤断,影响设备的稳定运行。在起吊上缸盖时,要小心慢起,勤观察上缸盖内的密封器、隔板是否固定牢固,防止因定位螺钉断导致部件脱离缸盖出现损伤转子、部件摩擦。
完成上缸盖的检查维保工作后及时回装,整个过程要特别注意防止异物掉入下缸体内。所有与氧气接触部位严禁油脂。当出现轴振异常时,首先排除外围测振的延长电缆与传感器接头部位是否松动、脏污,轴振变送器是否因使用年久性能下降导致输出不稳定,此时需要更换变送器。
压缩机进行维保的同时,主电机和油站等附属设备要同步进行维保,确保维保之后能够连续运行到下一个维保周期。
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