一、设备概述
该氨压缩机组由汽轮机拖动压缩机，其中汽轮机为某厂生产的凝汽式汽轮机，该机组额定转速为10600 r/min，额定功率为3166KW，进汽压力为3.43MPa（A），排汽压力为0.012 MPa（A）,轴振动报警值44μm，联锁停机值为65μm；工作机为重庆通用公司生产的KLDALH-C型压缩机，和汽轮机之间采用挠性叠片式联轴器联接，该装置于2008年投入运行。机组总貌图如下：
图1 氨压缩机组总貌图
二、故障现象
机组稳定运行时，汽轮机4个通道振动值低于25μm。据用户反馈，该机组自2014年8月份开始，轴两端的4个通道每隔3-7天会出现一次较大幅度的振动波动现象。一般检修后运行初期会比较稳定，但随后周期性波动的问题会再次出现，且波动的幅值有逐步升高的迹象，从最初的35μm至2017年3月份大修时最大幅值接近80μm，已超过机组的联锁停机值。为确保生产，现场临时将振动联锁门限取消。
三、故障分析
该用户自2016年12月份安装SG8000在线监测系统，至2017年1月13日共发生5次较大幅度的波动（图2）。从驱动端两通道的1X趋势图上可以看出，振值波动的主要特征频率为1X，同时伴随着1X相位的同步变化，但波动恢复后，相位基本可回到原数值（图3）；波形频谱图内，在负峰处有轻微的削波现象，且负峰的幅值明显低于正峰的幅值（图4）；振动出现波动的时间段内，轴心轨迹图呈现单边被“削平”直线过渡的现象，且呈反进动（图5），振动大幅波动的同时，径向支撑轴承温度也随之同步变化。
图4 波形频谱图
四、分析与建议
结合机组历史运行状况及相关图谱分析，汽轮机内部出现了动静件的摩擦故障，发生碰磨的部位极有可能出现在转子与轴封、油封或轴承之间。结合现场实际情况，由于该机组之前未投用轴端密封汽系统，轴承箱内呈负压状态，空气中的灰尘、污垢、保温棉等各种杂质可能会被带入油挡内。同时，高温润滑油烟沿轴向流动在油封处与杂质聚集，经过一段时间后，会在密封齿间形成积垢、碳化。当垢层达到一定厚度时，其与转子的接触面积会越来越大，导致转子的涡动不稳定，出现摩擦现象。而摩擦生热，使转子出现临时性的热弯曲，转子的挠曲变形变大，进一步加剧了动静件间的摩擦，从而导致机组振动的恶化。
建议有机会停机检修时，重点检查汽轮机轴端密封及油封位置处是否存在结焦现象，并进行清理；检修后投用轴端密封汽和排烟设施，避免润滑油烟进入至汽轮机内腔。
五、故障处理过程
机组于2017年1月13日-15日期间停机抢修，由于时间较短和现场的客观条件限制等因素，仅对非驱动端的油封和轴承进行了检查，发现油封的密封齿处均较为严重的焦垢层，质地非常坚硬，且油封处有比较明显的摩擦痕迹，同时在轴承的下瓦处出现了较为严重的偏磨现象。
图7 非驱动转子与油封
图8 非驱动端轴承
此次检修，在非驱动端加装了轴端密封汽系统和排油烟设施，并更换了新的轴瓦。
图9 轴端密封汽系统
图10 排油烟设施
机组重新启机运行约15天后，汽轮机两端各通道再次出现振动周期性大幅波动的现象，且幅值与之前比较有所增加。
图11汽轮机通频趋势图
2017年4月厂内大修期间，对汽轮机的驱动端进行了拆解，发现该侧油封齿槽内同样存在较为严重的结焦现象，并有很明显的摩擦痕迹。同时，该侧下瓦也有较为严重的偏磨现象。
图12驱动端油封
图13 驱动端轴承
而之前已经做过相应处理的非驱动端油封齿槽内非常干净，未出现结焦的现象。但下瓦处仍有轻微偏磨的迹象，分析原因为驱动端轴封在焦垢层达到一定厚度时与转子接触，造成转子涡动的不稳定，非驱动端转子下沉与轴承发生碰磨。
图14 非驱动端油封
机组重新启机运行后，汽轮机各通道振动趋势始终较为平稳，未再出现振值大幅波动的现象。
图16 汽轮机通频趋势图
利用大型旋转机械在线监测SG8000系统的相关图谱，分析出造成振动异常的原因为动静件间的摩擦。结合现场实际情况，深度分析发生摩擦的原因为高温润滑油烟在油封处形成积垢、碳化所致。在该机组异常故障多年存在，但始终未能找到原因的情况下，诊断工程师利用专业的理论知识和丰富的经验，准确的定位了振动异常的故障点，并提出切实有效的解决方案，确保在较短的时间内消除故障，避免了机组的盲目检修。保证了工厂的稳定生产，使企业的经济效益达到了最大化。
审核人：奚成春
该氨压缩机组由汽轮机拖动压缩机，其中汽轮机为某厂生产的凝汽式汽轮机，该机组额定转速为10600 r/min，额定功率为3166KW，进汽压力为3.43MPa（A），排汽压力为0.012 MPa（A）,轴振动报警值44μm，联锁停机值为65μm；工作机为重庆通用公司生产的KLDALH-C型压缩机，和汽轮机之间采用挠性叠片式联轴器联接，该装置于2008年投入运行。机组总貌图如下：
图1 氨压缩机组总貌图
二、故障现象
机组稳定运行时，汽轮机4个通道振动值低于25μm。据用户反馈，该机组自2014年8月份开始，轴两端的4个通道每隔3-7天会出现一次较大幅度的振动波动现象。一般检修后运行初期会比较稳定，但随后周期性波动的问题会再次出现，且波动的幅值有逐步升高的迹象，从最初的35μm至2017年3月份大修时最大幅值接近80μm，已超过机组的联锁停机值。为确保生产，现场临时将振动联锁门限取消。
三、故障分析
该用户自2016年12月份安装SG8000在线监测系统，至2017年1月13日共发生5次较大幅度的波动（图2）。从驱动端两通道的1X趋势图上可以看出，振值波动的主要特征频率为1X，同时伴随着1X相位的同步变化，但波动恢复后，相位基本可回到原数值（图3）；波形频谱图内，在负峰处有轻微的削波现象，且负峰的幅值明显低于正峰的幅值（图4）；振动出现波动的时间段内，轴心轨迹图呈现单边被“削平”直线过渡的现象，且呈反进动（图5），振动大幅波动的同时，径向支撑轴承温度也随之同步变化。
图2 汽轮机通频趋势图
图3 1X幅值及相位趋势图
图4 波形频谱图
图5 轴心轨迹图
四、分析与建议
结合机组历史运行状况及相关图谱分析，汽轮机内部出现了动静件的摩擦故障，发生碰磨的部位极有可能出现在转子与轴封、油封或轴承之间。结合现场实际情况，由于该机组之前未投用轴端密封汽系统，轴承箱内呈负压状态，空气中的灰尘、污垢、保温棉等各种杂质可能会被带入油挡内。同时，高温润滑油烟沿轴向流动在油封处与杂质聚集，经过一段时间后，会在密封齿间形成积垢、碳化。当垢层达到一定厚度时，其与转子的接触面积会越来越大，导致转子的涡动不稳定，出现摩擦现象。而摩擦生热，使转子出现临时性的热弯曲，转子的挠曲变形变大，进一步加剧了动静件间的摩擦，从而导致机组振动的恶化。
建议有机会停机检修时，重点检查汽轮机轴端密封及油封位置处是否存在结焦现象，并进行清理；检修后投用轴端密封汽和排烟设施，避免润滑油烟进入至汽轮机内腔。
五、故障处理过程
机组于2017年1月13日-15日期间停机抢修，由于时间较短和现场的客观条件限制等因素，仅对非驱动端的油封和轴承进行了检查，发现油封的密封齿处均较为严重的焦垢层，质地非常坚硬，且油封处有比较明显的摩擦痕迹，同时在轴承的下瓦处出现了较为严重的偏磨现象。
图6 非驱动端油封
图7 非驱动转子与油封
图8 非驱动端轴承
图9 轴端密封汽系统
图10 排油烟设施
机组重新启机运行约15天后，汽轮机两端各通道再次出现振动周期性大幅波动的现象，且幅值与之前比较有所增加。
图11汽轮机通频趋势图
图12驱动端油封
图13 驱动端轴承
图14 非驱动端油封
图15 非驱动端轴承
本次检修重点清理了油封上的焦垢层，在驱动端也加装了轴端密封汽系统和排油烟设施，同时将原来的油楔式轴瓦改造为五块可倾瓦型式，以提高其稳定性。机组重新启机运行后，汽轮机各通道振动趋势始终较为平稳，未再出现振值大幅波动的现象。
图16 汽轮机通频趋势图
利用大型旋转机械在线监测SG8000系统的相关图谱，分析出造成振动异常的原因为动静件间的摩擦。结合现场实际情况，深度分析发生摩擦的原因为高温润滑油烟在油封处形成积垢、碳化所致。在该机组异常故障多年存在，但始终未能找到原因的情况下，诊断工程师利用专业的理论知识和丰富的经验，准确的定位了振动异常的故障点，并提出切实有效的解决方案，确保在较短的时间内消除故障，避免了机组的盲目检修。保证了工厂的稳定生产，使企业的经济效益达到了最大化。
审核人：奚成春
