某公司氨冰压缩机组故障分析

一 、 设备概述

该氨冰压缩机组由汽轮机拖动压缩机低压缸(MCL707)和压缩机高压缸(2MCL707):


图1 机组总貌图

机组设计参数详见表1:


表1 机组设计参数表

二、 故障现象

氨冰压缩机 2016年10 月 1 日计划停机检修,10 月 19 日机组重新启机运行。在启机运行过程中,当转速上升至 6783r/min 时,压缩机低压缸四个通道振动值突然大幅上升,非联端通道振动值达到 115μm,导致机组联锁停车。

三 、 故障分析

图 2~图5 为压缩机低压缸 10 月 19 日机组联锁停车时的趋势图和波形频谱图。从图中可以看出,机组运行过程中,在转速无明显变化时振动值突然上升,达到联锁停机值。振值上升过程中主要以1X幅值增加为主。波形频谱图中,振值达到最高点时刻,各通道内波形呈现标准的正弦波,主要以1X为主,其它谐波成分幅值均不高。


图2 低压缸通频趋势图


图3 低压缸1X趋势图


图4 低压缸波形频谱图

图5~图6分别是压缩机低压缸振值稳定时和出现异常时刻的波形频谱图。机组稳定运行时,轴两端的轴心轨迹涡动方向均为正进动;而振动值突然上涨时刻,涡动方向变成了反进动,且涡动范围明显增大。在停车惰走阶段,轴两端的涡动方向呈正反进动频繁交替的现象。


图5 稳定运行时轴心轨迹图


图6 振值上升后轴心轨迹图

图7~图9是压缩机组启机过程中的工艺参数,压缩机一段入口温度超过50°C,出口温度超过200°C,二段入口温度超过70°C,出口温度超过150°C,三段入口温度超过100°C,出口温度接近200°C;压缩机各段进、出口温度均较高,超出设计允许值(130°C)。


图7 压缩机一段进口稳温度


图8 压缩机二段进口温度


图9 压缩机三段进口温度

四 、 结论建议

结合相关图谱分析,压缩机低压缸内部出现了较为严重的摩擦现象。出现摩擦的原因是由于压缩机内部气体温度较高,压缩机壳体部分受热变形,导致动静件之间的间隙减小,致使转子与密封之间出现了摩擦。
建议拆检压缩机,检查机组轴承、密封(迷宫密封、干气密封)等位置摩擦损坏情况。若转子损伤严重,建议重新对转子进行动平衡处理。

五、 故障验证

现场低速盘车时发现低压缸转子有“抱轴”的现象。随后现场决定拆检,发现压缩机内部轴端迷宫密封处有较为严重的摩擦损伤。

说明: 884256087148049226
 

图10 拆解后密封碰磨图片



审核人:奚成春