八一鋼鐵公司新建2×40000m3 /h制氧機組,其2# 40000m3 /h制氧機組液化裝置配置了1臺由美國庫珀(Cooper)公司生產(chǎn)的氮壓設備,型號4MSGEP- 5/30,設計流量26000m3 /h,壓力2.1MPa(絕壓),電機為西門子電機,功率4500kW,額定轉(zhuǎn)速2988r/min額定電流300A,頻率50Hz.該機組為4級H型離心透平式壓縮機,壓縮機1,2級共用一齒輪軸,3,4級共用一齒輪軸,分別由增速機大齒輪驅(qū)動,大齒輪與電機之間用疊片式聯(lián)軸器連接。
2啟動故障的判斷及解決過程
2.12009年9月17日在壓縮機啟動前,嚴格按照制造廠使用說明書及壓縮機操作運行相關(guān)規(guī)范,對壓縮機,電機及其他配套設備進行了全面的檢查,并對各項不具備啟動壓縮機的條件進行了整改。
?。?)壓縮機的安裝質(zhì)量檢查;
(2)進氣管道及過濾器的檢查;
(3)級間管路膨脹節(jié)接口間隙核實及應力檢測;
?。?)輸送氣管路檢查;
?。?)冷卻水管路安裝檢查,送水試驗;
?。?)潤滑油系統(tǒng),油品化驗情況檢查;
?。?)電機-壓縮機對中檢查;
?。?)各項聯(lián)鎖條件重新設置并做相應聯(lián)鎖試驗;
?。?)就地PLC柜與DCS通訊情況檢查;
?。?0)高壓配電系統(tǒng)及軟啟動系統(tǒng)檢查。
2.2壓縮機啟動過程
經(jīng)過仔細檢查,整改后,于2009年9月19日啟動該氮壓機,當日共啟動兩次,均為因**級軸振高而跳車。
2.3啟動故障原因分析
仔細觀察整個啟動過程,發(fā)現(xiàn)在轉(zhuǎn)速提升過程中固態(tài)軟啟動柜的啟動線性較差,轉(zhuǎn)速的提升過程呈梯狀。
在轉(zhuǎn)速提升的整個過程中,能明顯地觀察到兩次轉(zhuǎn)速停滯的過程Ⅰ,Ⅱ,越過停滯階段,在軟啟動柜的控制下重新加速的過程中,發(fā)生一級轉(zhuǎn)子軸承振動偏高而跳車,啟動過程中明顯伴有電機拖動費力及線性不良的情況,為了保證設備的運行安全,減小啟動次數(shù),在高壓軟啟動柜啟動設置及第1級軸振啟動設置上做文章,經(jīng)過與Cooper美國制造總部,西門子電機相關(guān)專業(yè)人員取得聯(lián)系,討論決定將軟啟動柜啟動值重新設置(降壓70%,恒壓65%,時間18″),并將**級軸振啟動跳車值設置由原先的2倍正常運行值調(diào)整為2.5倍(125μm)。調(diào)整完成后于9月16日開車,啟動完成,達到額定轉(zhuǎn)速.循環(huán)氮壓機啟動時間與轉(zhuǎn)速對應曲線重新設置后啟動及正常運行過程軸振情況μm機組滿負荷后,除第四級振動值偏高外,其他各級均較正常。做出軟啟動柜存在啟動故障的判斷,需對軟啟動柜進行仔細檢查。
通過對壓縮機啟動時間D轉(zhuǎn)速的對應關(guān)系曲線進行分析,對固態(tài)軟啟動柜柜內(nèi)所有電氣元件進行檢查,未發(fā)現(xiàn)任何異常;通過低壓試驗,發(fā)現(xiàn)該軟啟動PLC控制恒壓輸出百分比與實際電壓輸出存在較大偏差,導致壓縮機啟動過程線性較差,啟動電流過大,軟啟效果不明顯。后進行PLC內(nèi)程序優(yōu)化,再次進行低壓試驗后,可滿足啟動條件。再次啟動壓縮機,啟動過程線性較好。
3第4級振動故障的分析及處理過程
3.1油壓調(diào)整
鑒于初次設置潤滑油供油壓力較設計值偏高,實際調(diào)整值0.2MPa,設計值0.16~0.18MPa,將油壓調(diào)整至0.16MPa觀察其情況,各級振動變化不大,4級振動由34.7μm降低至33.8μm,振動值仍然偏高,效果不明顯。油壓偏高僅為振動值偏高的次要原因。
3.2重新復核電機-主機對中情況
為了排除電機-主機對中對4級振動造成影響的可能性,要求安裝人員拆下聯(lián)軸器,對機組的對中進行了重新復核,復核數(shù)值如下表4,對中情況完全符合設計要求(在后期的頻譜圖分析時主機二倍頻無諧波,排除對中對振動有影響)。
3.3振動測試
經(jīng)過對各方面可能引發(fā)振動值偏高的因素進行判斷排除后,*終將故障焦點放在4級轉(zhuǎn)子動平衡不良上。
為準確測量氮壓機的振動器情況,應用CameronCompressionSystems所配置采集器對4級軸振進行數(shù)據(jù)采集,進行頻譜分析,由圖3可以看出,4級振動在主機一倍頻27774r/min時振動值為0.71mils即18μm,并且經(jīng)過觀察,機組在提升負荷的過程中,伴隨著4級振動呈上升趨勢。做出判斷,4級轉(zhuǎn)子動平衡不良是造成振動值偏高的重要原因。
3.4轉(zhuǎn)子動平衡校驗
根據(jù)與制造廠協(xié)商,將進行4級轉(zhuǎn)子動平衡試驗,動平衡試驗存在兩種方式:
?。?)將3-4級轉(zhuǎn)子拆下后,空運至上海動平衡機進行試驗,校正。
?。?)設備線上動平衡試驗,采取更換4級轉(zhuǎn)子葉輪鎖緊螺母及配重塊的方法進行校正。
為了節(jié)約時間,避免影響正常生產(chǎn),且設備在線動平衡方式可達到機組滿負荷運行情況下觀察其振動值,具有較高的實施意義。*終選擇第2種方式。
3.5處理效果
經(jīng)過壓縮機線上動平衡后,機組4級振動值得到改善,應用CameronCompressionSys-tems采集器對4級軸振進行數(shù)據(jù)采集,頻譜分析,4級振動在主機一倍頻27774r/min時振動值為由18μm減小到6μm.連續(xù)觀察3天,無上升趨勢,效果比較明顯。
4結(jié)束語
對氮壓機在調(diào)試過程中遇到的種種故障,除了對設備在調(diào)試前有一個全面的檢查,盡早發(fā)現(xiàn)問題進行整改外, 還需在調(diào)試過程中仔細分析、 總結(jié),做出準確的判斷。在故障原因分析、判斷的過程中,把握的原則應該是由簡單到復雜,從易于操作到較難實施來制定處理方案,才能顯得比較有秩序,在問題點的判斷上才能避免走較多的彎路或是同一個問題糾纏不清。比較重要的是,在使用新技術(shù)、新設備前,應對其性能、操作方法有一個全面的了解,在充分掌握其工作原理及結(jié)構(gòu)的情況下,還須密切關(guān)注在其運行過程中的每一個細節(jié)變化,方能在整體上把控設備狀況。
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