H125-7/0.98型离心空压机振动测量在故障诊断中的应用

　　锦州铁合金(集团)有限责任公司动力车间氮氧站是利用低温空气分馏技术提取氧气和氮气的主要生产单位。其主体装置KDON—1000/1700型空分系统的核心设备是H125—7/0.98型离心空压机,该空压机组的总价值为400万元人民币。其机组主要结构示意图如下。

　　其主要技术参数如下:

　　进口压力:0.096MPa;出口压力:0.60MPa(表压);轴功率:625kW;转速:Ⅰ—Ⅱ级转子:20174r/min;Ⅲ—Ⅳ级子:24656r/min;大齿轮组:2972 r/min;临界转速:Ⅰ—Ⅱ级转子,nk1=3711r/min,nk2=9609r/min;Ⅲ—Ⅳ级转子:nk1=14601r/min,nk2=16047r/min;电机型号:JKS800—2;转速:2972r/min;电机功率:800kW;电压:10000 V.

　　由于该装置结构复杂、造价昂贵,故障检修周期长,主要部件加工困难,因此保证其可靠运行是该空压装置正常工作的前提,判断故障发生的原因和处理措施是提高其运转率的主要手段。有关技术资料表明引起高转速离心空压机主要部件—齿轮组的损坏原因往往是因为振动超标造成的,所以监测振动趋势是空压机故障诊断的主要依据。由此制定检修周期可有效的避免重大设备事故的发生。

　　1　离心空压机的振动类型

　　离心空压机的振动是一个非常复杂的过程,其振动类型的确定包含多个方面,只有确定其振动的基本类型后,才能对其振动的特点做出综合性的评价。通过对H125—7/0.98型离心压缩机组十年来的振动监测证明,这种H型滑动式轴承支撑的设备其振动类型的主要特点属于受迫、随机、线性、多自由度、直线振动方式。具体表现为机组振动的多个振动源产生的振动是相互独立、振幅的大小总是在某一平均值附近波动,振动参数的统计特性不随时间的推移而发生变化,是平稳的随机过程。其振幅的大小具有可加性,在振动方向上突出表现为纵向和横向振动。当某一趋势不附合上述规律时,则该系统存在问题。

　　2　振动的原因和实践应用

　　2.1　振动的原因分析

　　依据振动类型,通过观察其振动幅值的变化可以推断振动部位加剧的程度,从而判定故障产生的原因和部位。离心压缩机振动产生的原因从振动源的构成可分为以下几个方面,其特征见表1.

　　表1中各部位产生的振动是相互影响的,一个部位振动加剧后可使多个部位的振动加剧而作用于最初的振动部位,导致振动加剧的程度是恶性循环增长趋势,直至易损部件的损坏。如不及时发现和处理最终必然导致机组的严重损坏,甚至报废。而机器故障有90%是在严重振动前就发生了。因此,振动的变化率和绝对值比振动绝对量的一次监测更重要,判断振动的严重程度最好是对振动的趋向进行监测。