空分增压机故障检修

杨宝亮

（中国石化长城能源化工（宁夏）公司设备工程处，宁夏银川 750411）

0 引言

空分装置空气增压机（型号STC-GV16-6）全套进口西门子多轴式离心式压缩机，分6 级压缩，每级压缩后带有级间冷却。压缩机A、D 级入口带有入口导叶，级间密封为迷宫密封。增压机通过减速箱由汽轮机驱动，增压机的驱动轴为大齿轮轴，通过齿轮驱动A-B、C-D、E-F 三根小齿轮轴。小齿轮轴采用可倾式径向轴承，轴向负荷从小齿轮轴传到大齿轮轴，大齿轮轴采用双作用止推轴承。齿轮箱端口带有油密封环。减速箱和空气增压机之间采用干式联轴器。增压机齿轮箱为水平剖分形式。

1 维修目的

2013 年4 月检修中，更换大齿轮及A-B、C-D、E-F 级转子，调整齿轮箱水平度及各级进出口管道应力，轴振动及瓦温波动情况有所缓解，但E 级瓦温最高达到132 ℃，D、E 级轴瓦温度长期在100 ℃运行，E 级振动偏大、长期在30 μm 左右运行，此外E 级密封从上次检修后气体泄漏较为严重。

至2015 年3 月，增压机已连续运行接近两年，为投用以来最长连续运行时间，为进一步查找消除机组故障，保证长周期运行，计划借装置消缺机会，进行机组大修。

2 检修过程

（1）管道弹簧支撑固定：管线拆卸前测量好长度，用垫铁固定；级间换热器底座固定（固定后相当于换热器冲水工作状态，管道恢复时有较小的应力）；膨胀节螺栓紧固；各级入口调整垫做好标记。

（2）3 月9 日拆卸联轴节护罩复查机组对中：增速机低0.36 mm，下张口0.07 mm；偏南0.51 mm，南张口0.04 mm（图1）。

图1 联轴节护罩复查

（3）复查增压机冷态水平。3 月7 日上午，用光学合像水平仪测B 高（0.77-0.15）/2=0.31 mm，D 高（0.75-0.17）/2=0.29 mm。光学合像水平仪测完后调转180°再测（图2）。

图2 光学合像水平仪

（4）3 月10 日拆卸各级出入口管线，并用百分表检测管道应力。其中B 级最大+0.11 mm，F 级出入口管线拆卸；蜗壳所有插件拆卸；轴承箱大盖螺栓全部拆卸具备吊轴承箱上盖的条件。

（5）3 月11 日吊轴承箱上盖，拆AB/CD 所有出入口管线；解体EF 轴承、形环、叶轮、密封、隔套（图3）。

（6）3 月12 日开始吊大盖AB/CD 蓝印实验，解体AB/CD 轴承，拆卸各级叶轮及各插件，复查各级蜗壳同心度A/B/C/D/F 符合要求，E 级蜗壳拆卸吊E/F 轴，大齿轮轴止推间隙测量0.23 mm（上瓦未安装时测0.26 mm，回装上瓦后实测0.23 mm）。

（7）3 月17 日检查机组测振点磁力情况A/B/C/D/E/F 及大齿轮轴头均在范围之内，新转子F 略大，超差0.4 mm。

图3 解体EF 轴承、形环、叶轮、密封及隔套

3 机组拆检问题

各部件结焦情况：A/B 为高性能轴承结焦不明显，C/D/E/F瓦结焦较为严重；大小齿轮有不同程度结焦，EF 轴齿轮结焦靠近非驱动端；大齿轮轴非驱动端轴头有机械损伤（轴位移探头处）；止推瓦下瓦有轻微点蚀；CDEF 气封有不同程度冲蚀，E 级较严重；对中偏差大（张口超差最大0.07 mm）；齿轮箱水平偏高B 高0.31 mm、D 高0.29 mm；CDEF 油挡回油孔偏小，入口过滤网杂物多密封垫损坏。

4 处理情况

（1）齿轮箱水平调整：B 点撤垫0.24 mm、D 点及中间撤垫0.25 mm；调整后用光学合像水平仪测A 高0.05 mm；C 高0.085 mm。

（2）用激光对中仪对机组对中进行测量、调整增压机高0.08 mm，下张口0.02 mm；左右北张口0.02 mm，偏南0.42 mm。

（3）C/D/E/F 更换新轴承，各瓦块油楔机加工，油楔开在出油侧；轴承喷油嘴改造，A、B、C 级轴承全部为Φ4.5 mm，D 级轴承由之前的4 个Φ4.5 mm、1 个Φ4.0 mm 全部更换为Φ4.5 mm，/E/F 轴承级由Φ4.0 mm 扩大到Φ4.4 mm；封堵各轴承油挡不用的仪表插头孔。

（4）检查各旧油挡，为了改善油挡效果，更换C/D/E/F 级轴承油挡，对轴承油挡探头孔进行封堵，并加大回油孔面积。

（5）大齿轮啮合蓝印检查，根据西门子要求进行红印试验，测量啮合间隙，保证啮合精度。

（6）更换C/D/E/F 气封。AB、CD 轴与大齿轮间隙压铅测量啮合间隙，各处结焦油管路清理喷嘴角度调整；E 级蜗壳回装调整，大盖、蜗壳各部件恢复,大齿轮非止推侧轴头损伤用油石处理，各叶轮用打压工具分次逐渐打压，每次打压保压10 min。

（7）出入口管道进行无应力安装，其中C 出口应力略大（-0.09 mm），调整C 级底部换热器后在范围之内。

（8）联轴器按标记安装，修复受损螺栓，螺栓用力矩扳手第一次150 N·m、第二次370 N·m 把紧。

（9）各换热器管路固定支撑恢复后复查机组水平及对中情况。增压机低0.17 mm、下张口0.01 mm；偏南0.62 mm、北张口0.03 mm；机组B 高0.03 mm、C 高0.11 mm。注意：压缩机蜗壳内各部件及各出入口法兰垫片均要作脱脂处理。

5 检修效果

3 月28 日设备开始油运，4 月6 日下午15：00 冲动试车，17：00 达到额定转速，所有参数均控制在要求范围之内，现运行正常。

经过机组的大修，更换EF 级转子，C/D/E/F 级轴承瓦块进行改造及轴承喷油嘴改造，齿轮箱、各级蜗壳的调整，气封的更换等工作，机组开车后各参数运行正常，之前的各隐患问题得到消除及改善。E 级轴瓦温度有检修前的最高132 ℃、正常98 ℃下降到73.5 ℃；D 级轴瓦温度有检修前的最高101 ℃、下降到50.4 ℃；E 级振动由检修前的30 μm 下降为7.8 μm。检修后机组A/B/C/D/E/F 级轴瓦温度最高82.5 ℃，振动全部<18 μm，彻底消除了机组轴瓦温度高、EF 级振动偏高的故障隐患；E 级密封从上次检修后气体泄漏较为严重的故障也得到消除，泄漏量由检修前的70 kg 降至15 kg；各级出入口管线密封良好无泄漏，机组热态水平符合要求。为机组长安稳运行提供了坚实的设备基础。