大型螺桿轉子突然抱死怎么辦？

故障概述

GML95型雙螺桿壓縮機是30萬(wàn)噸/年聚烯烴裝置的常用機型。K-8200風(fēng)機，型號GML95，每天不定時(shí)啟動(dòng)，主要用于B線(xiàn)摻混，每次運行4-5小時(shí)，每天運行2-3次，故障發(fā)生前累計運行7900小時(shí)。輸送能力為4722Nm3/h，轉速為7351rpm,軸功率243kW，入口流量6529m3/h。

故障發(fā)生后，調閱當天的風(fēng)機運行的電流，運行曲線(xiàn)如下：

05：48 啟動(dòng)風(fēng)機，進(jìn)行摻混倒倉操作。

10：36 摻混倒倉完成，風(fēng)機空載運行。

12：05 進(jìn)行摻混倒倉操作。

16：22 風(fēng)機出口電流高報跳車(chē)。內操發(fā)現摻混風(fēng)機電流突然上漲至高報，風(fēng)機停機。班組隨即通知裝置管理人員，將設備斷電。裝置管理人員按照檢查程序脫開(kāi)聯(lián)軸器，進(jìn)行設備盤(pán)車(chē)，無(wú)法盤(pán)動(dòng)，初步判斷為軸承或轉子損壞，迅速聯(lián)系維保人員拆檢。

通過(guò)拆檢，解體檢查發(fā)現：

1.1驅動(dòng)軸及軸承未見(jiàn)明顯異常；

1.2軸承箱齒輪未見(jiàn)明顯損傷；

1.3陰陽(yáng)轉子嚙合密封線(xiàn)部位有磨損（見(jiàn)標注1）；陽(yáng)轉子非驅動(dòng)端端面磨損嚴重（見(jiàn)標注2）；靠近轉子兩側端部的陰陽(yáng)轉子密封線(xiàn)配合型線(xiàn)磨損嚴重（見(jiàn)標注3）

1.4 機殼（陽(yáng)轉子非驅端處）出現三處裂紋

1.5 陽(yáng)轉子非驅動(dòng)端調心滾子軸承（起軸向定位作用）外圈與定位盤(pán)磨損（見(jiàn)標注5）軸承外圈安裝定位環(huán)上的銷(xiāo)釘已變形（見(jiàn)標注6）

1.6 陽(yáng)轉子驅動(dòng)端徑向軸承保持架損壞，軸承滾柱變形、磨損并混亂排列。

1.7 轉子軸裝密封處出現約1/6周長(cháng)的燒痕，

1.8 轉子端面有約2/3圓周與殼體端發(fā)生磨損。

1.9 主轉子軸彎曲偏離中心2.7mm；副轉子軸彎曲偏離中心2.0mm。

2.0 主、副轉子外圓均直徑磨小約2.9mm。

2故障原因分析

綜合拆檢情況，對故障可能產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析如下：

2.1 結合潤滑油油質(zhì)分析結果為合格，油品更換周期4000小時(shí)未到，油壓3.2bar在要求范圍內（1.8-5.5bar），且油壓設有聯(lián)鎖停機，初步判斷潤滑情況良好；排除潤滑不良引起的軸承損壞造成的抱軸。

2.2 根據巡檢記錄，風(fēng)機入口壓力-30kPa，大于廠(chǎng)家要求的-45kPa值，且現場(chǎng)檢查入口濾網(wǎng)，未發(fā)現有破損情況，各項參數均顯示正常，現場(chǎng)巡檢時(shí)，未發(fā)生異響，排除壓縮機內進(jìn)入異物導致轉子抱死。

2.3 根據風(fēng)機的拆檢情況：整體來(lái)看，陰陽(yáng)轉子倆端面處磨損嚴重，中心處磨損較輕；陽(yáng)轉子驅動(dòng)端徑向軸承保持架損壞，軸承滾柱變形、磨損并混亂排列；非驅動(dòng)端軸承保持相對完好，內側止推軸承與定位盤(pán)有受力磨損痕跡，軸承外圈安裝定位環(huán)上的銷(xiāo)釘已變形；轉子端面有約2/3圓周與殼體端發(fā)生磨損；轉子軸裝密封處出現約1/6周長(cháng)的燒痕；說(shuō)明轉子在高速運轉過(guò)程中不是整體的軸向串動(dòng)，而是轉子嚙合過(guò)程發(fā)生傾斜，轉子徑向方向發(fā)生位移變形。

2.3 從運行分析來(lái)看。由于壓縮機運轉中出口溫度高，壓力大，再加上轉子轉速高達7351rpm,對陰陽(yáng)轉子頂間隙，端面間隙，相互嚙合間隙要求極高。轉子在運轉中，由于轉子變形，發(fā)生轉子嚙合摩擦和端面與殼體端面瞬間摩擦，造成局部溫度瞬間升高，使得陰陽(yáng)轉子嚙合間隙和端面間隙更加變小，瞬間抱軸。

綜上，聯(lián)系到驅動(dòng)端徑向軸承保持架損壞，軸承滾柱變形、磨損并混亂排列，推斷驅動(dòng)端徑向軸承在運行過(guò)程中失效是造成設備故障的主要原因。

2.4 驅動(dòng)端徑向軸承運行中的失效原因

考慮到類(lèi)似的設備故障、故障部位以及使用的環(huán)境，失效的原因主要有以下幾個(gè)方面：

2.4.1 陽(yáng)轉子驅動(dòng)端軸承可能存在缺陷。

2.4.2 螺桿壓縮機在力的計算或軸承選用上可能失當。

2.4.3 該螺桿壓縮機沒(méi)有外置潤滑油泵，只是在軸的末端帶有潤滑油泵，壓縮機在啟動(dòng)瞬間，該設備軸承沒(méi)有油的注入，潤滑上存在隱患，尤其是頻繁啟動(dòng)，更加加速軸承的失效。

2.4.4 裝置生產(chǎn)整體負荷較高，達到了120%，加速了軸承的失效。

2.4.5 潤滑油故障。機器位于高寒環(huán)境地域，冬季寒冷時(shí)節溫度達零下30余度，嚴重影響潤滑油流動(dòng)性。加之，該機器原裝軸承潤滑噴嘴噴油通徑只有0.06mm，當遭遇極寒冷時(shí)段，在潤滑油流動(dòng)性變差條件下，機器初始啟動(dòng)的一個(gè)時(shí)段內，軸承少油甚至失油是，軸承受損亦成必然。隨著(zhù)軸承受損程度積累，機器高速運行，不確定誘因導致瞬間軸承崩潰的幾率大增，亦會(huì )出現寒冷季節軸承少油、失油導致的軸承損傷，在非寒冷季節軸承崩潰。一般情況下，寒冷季節因潤滑油流動(dòng)性變差導致軸承少油、失油致使軸承損傷崩潰，常發(fā)生在寒冷季節。

3缺陷修復

3.1 轉子軸修復，由于轉子軸彎曲，轉子外圓不規則磨損，轉子失去參考中心，且沒(méi)有完整的位置可做中心基準。我們采用冷焊工藝，補足轉子軸尺寸，以原始未磨損的部分轉子凹槽點(diǎn)為基準點(diǎn)，反復調整同圓周上四（六）個(gè)凹槽點(diǎn)，使之處在同一圓周上，再用不同位置的凹槽點(diǎn)進(jìn)行校驗，以此反復，直至確保轉子中心找正；固定轉子軸后，在轉子軸兩端車(chē)成基準位，以此為基準位，在轉子軸兩端完成打轉子中心孔，車(chē)、磨等，恢復轉子軸原始尺寸參數。

3.2 轉子葉外圓、葉面修復，轉子葉外圓修復，采用壓片滾焊修補工藝，根據外圓磨損輪廓，把不同厚度的壓片，剪成與轉子葉外圓磨損部位形狀完全相同的壓片，逐層滾焊，堆出與原始轉子曲面一致的滾焊層，修磨拋光即可；轉子葉面修補，先制作一個(gè)與兩轉子中心距完全一致工裝，把磨損轉子固定，以此測量轉子葉面不同部位的磨損量，根據不同部位轉子葉面磨損量，選取0.05~0.20mm不同標準壓片，滾焊至合格尺寸，拋光即可。

3.3 外殼修復，采用冷焊工藝，補焊至設計厚度后，鏜、珩磨之合格。

3.4 機身一體端蓋裂紋修復，采用鉆孔連續鑲螺絲方法修補至合格。

3.5 其他部位修復，均采取冷焊、車(chē)、鏜、磨常規方法修復至合格。

4效果

該機損壞程度，經(jīng)尋找多個(gè)專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)家試圖修復，均被報廢，后經(jīng)我公司與陜西關(guān)中壓縮機制造有限公司工程師劉安才聯(lián)合攻關(guān)，采用上述方法修復后，該機運行各項參數合格。截止目前，已穩定運行3000余小時(shí)，未出現瑕疵。

5預防措施

為預防類(lèi)似壓縮機故障的產(chǎn)生，需要加強風(fēng)機的日常操作維護。

5.1 對設備來(lái)講，振動(dòng)為故障之源，要堅持做好壓縮機振動(dòng)測量并記錄，觀(guān)察趨勢。發(fā)現趨勢狀態(tài)變差，要及時(shí)停車(chē)進(jìn)行維修維護；

5.2 各專(zhuān)業(yè)加強巡檢，檢查風(fēng)機運行情況及各參數，是否有異響；

5.3 嚴格按照廠(chǎng)家要求的油品更換周期4000小時(shí)更換新油、油濾，確保潤滑合格。

5.4 確保空濾等備件合格，并嚴格按照求4000小時(shí)更換空濾，若環(huán)境較差，應加大清理或更換頻次，保證無(wú)異物吸入；

5.5 冬季及時(shí)投運隔音罩內暖氣，保證壓縮機本體的啟動(dòng)溫度15度以上，防止潤滑油低溫流動(dòng)性變差，導致軸承少油、失油。

5.6 加強與螺桿壓縮機制造商的溝通，就壓縮機在力的計算或軸承選用進(jìn)行探討。

5.7 在滿(mǎn)足裝置生產(chǎn)的條件下，盡量減少啟動(dòng)頻次和增加送料摻混時(shí)間，以減小壓縮機負荷量。

5.8 定期做好檢修維護和保養。

租賃空壓機的注意事項:

一、確定租賃空壓機的參數

壓力：即需要的壓縮空氣低壓力，常用單位有Kg/cm2、Bar、Mpa、Psi。

流量：即考慮了適當余量的大用氣量，常用單位有，m3/min、L/min。

二、確認要求租賃空壓機質(zhì)量

含水量：即壓縮空氣干燥度，常用的術(shù)語(yǔ)是露點(diǎn)溫度℃。

含油量：即壓縮空氣中殘留油的量，常用的術(shù)語(yǔ)有ppm、mg/m3。

三、租賃空壓機使用安全

生產(chǎn)是否合法性：沒(méi)有經(jīng)過(guò)國家檢測許可的各種非法性質(zhì)的生產(chǎn)、貼牌產(chǎn)品，終會(huì )給客戶(hù)造成無(wú)法彌補的損失。

技術(shù)的先進(jìn)性：設計的非自主性，低研發(fā)成本的產(chǎn)品會(huì )很快被淘汰。

零部件配置：關(guān)鍵零部件選用國產(chǎn)替代品可以造成很大的價(jià)格差距。

四、租賃空壓機時(shí)的注意事項

維護機房要有適當的保養空間及必需的吊運設施與出入信道，工程人員與保養也應該施予不同的維修訓練

壓縮空氣用途以及低使用壓力。

空壓機的控制技術(shù)日新月異，“多機連鎖”、“變頻變速”及“遠程監控”等技術(shù)，能有效抑制離心式的BOV及螺旋式的空車(chē)浪費

依據不同的用氣質(zhì)量選用與配置不同形式與等級的干燥機與精密過(guò)濾器，過(guò)好的質(zhì)量浪費能源，不足的質(zhì)量影響制程，必須慎重考慮。

安裝考慮機房空間的大小，通風(fēng)條件、噪音隔絕、廢熱、廢水回收等都影響能源的使用。

運轉效率不能只比較型錄上的標稱(chēng)馬力與風(fēng)量，重點(diǎn)是實(shí)際的“性能曲線(xiàn)”與“每馬風(fēng)量”。

電源規劃電壓需求與電壓降的穩定必須要求，離心機通常為高電壓，完全不能移動(dòng)，啟動(dòng)時(shí)對電網(wǎng)會(huì )造成沖擊，應該保持經(jīng)常性運轉。

冷卻方法有氣冷和水冷兩種，氣冷是不必額外投資冷卻水塔雨水，但必須有良好的通風(fēng);運轉溫度不受環(huán)境影響，有利空壓機的壽命，唯有結冰爆裂與阻塞的缺點(diǎn)。

五、租賃空壓機的使用成本

1、空壓機效率：可以理解成每度電能產(chǎn)生壓縮空氣的量多少，不要注重表面數據，要看實(shí)際運行測量的結果。

2、維護件的成本：不要計算單件維護件的價(jià)格，重要的是每年甚至3年所需維護費用需要多少。