技术
TECHNIQUE

案例分析压缩机轴承运行温度问题

  兰州石化公司公用工程一部有两台457MCL型压缩机,在运行期间,发生过轴承温度漏油现象。轴承运行温度是反映轴承质量诸因素中,最具有综合性的工作参数。它反映了轴承载荷、转速、油润、机组工作异常、外温等因素共同作用下,内部摩擦、碾压、振动、冲撞等伴生的热效应影响的大小,据此温度高低不仅可以作为判断油润滑状态的参数,而且也可作为判断轴承故障 (热量积聚、温度升高) 的有效手段。

  1、轴承温度在机组控制系统中的功能

  大型压缩机轴承温度测量信号通常接入机组保护和报警系统,作用于压缩机组停车或报警。例如推力轴承是汽轮机组关键部位之一,推力轴承瓦温是监测推力瓦运行状态的唯一手段,该温度信号必须接入保护系统。当推力瓦温度达到80℃时,系统发出声光报警;当推力瓦温度达到95℃时,保护系统触发压缩机组停止运行指令,将压缩机安全停运。

  2、轴承温度漏油原因及产生的后果

  2.1 漏油原因

  铂热电阻防护构造一般由聚四氟乙烯护套和钢丝编织销组成。铂热电阻长期在机体内部与润滑油的冲刷、机体振动等作用下,很容易发生磨损。而机体内部的温度又相对较高,在此种情况下产生的润滑油油气则以破损的护套为其外蹿的通道,最后在接线端子头处冷凝,成为液滴,随时间的累积,冷凝油液滴越积越多,最后造成润滑油外溢到周围环境中。

  2.2 漏油所产生的后果

  (l) 热电阻接线端子处有渗油,易造成接触不良、线芯老化等现象,从而触发温度联锁误动作,使压缩机停运,给生产带来重大的损失;

  (2) 测温探头和引线长期浸泡在顺着机组转动方向流动透平油中,承受油流的径向剪切力和机组振动的上下剪切力,容易出现PT100元件与引线连接部位断裂,无法实现对轴承温度的正常监测,同样容易造成联锁误动作;

  (3) 油气外渗污染周围环境,同样也造成了润滑油的浪费;

  (4) 渗漏出来的油在机体高温部位易引发冒烟、着火等不安全现象,威胁机组的正常运行,严重时甚至可导致被迫停机。而轴承温度一旦确认为本身的故障,只能在压缩机组停运检修期间进行更换,所以它的可靠性要求相对较高。

  3、处理措施及效果比较

  3.1 在生产期间的处理措施与效果

  鉴于生产期间的特殊性,我们主要采取了以下措施,确保机组的安全运行:

  (l) 在机壳引线出口密封接头处对引线进行进一步的密封加固,尽量阻挡机体内部油气外溢;

  (2) 将铂热电阻穿线管的高度抬高至使其高于机体内部润滑油液位高度,尽量使冷凝的液滴在穿线管中间位置回落至机体内部而不至于外溢出来;该措施的效果:漏油问题依然存在,无法解决。

  3.2 在第一次检修期间的改造措施与效果

  针对漏油的原因,我们在第一次检修期间主要采取了以下措施:

  在机壳引线出口密封接头处剥掉铂热电阻的聚四氟乙烯护套皮和引线内部一体化致密网状屏蔽层,并且在此密封接头处做好密封加固措施。

  该措施的效果:

  在压缩机运行期间达到阻止润滑油渗漏的功能。但是该措施也会产生一些负面效应:

  (l) 安装处理工作量大,且在剥线和密封接头紧固安装的过程中容易弄断线芯,造成资源的浪费和工期的延长;

  (2) 在使用的过程中,随着油雾腐蚀线芯,使线芯老化变脆,在检修拆卸的过程中容易断裂。为了保证仪表测量的可靠性,所以每到一个检修周期必须强制性更换,造成成本上升。

  3.3 在第二次检修期间的改造措施与效果

  为了弥补第一次改造措施的不足,我们采取的措施为:设计、采购一款一体式封装测温元件,即:从微细销装测温热电阻到引线为一体化封装结构,配套带耐油橡胶塞的密封接头。

  该结构具有以下优点:

  (l) 长寿命:伴随设备生产技术水平的提高,机组年持续运行时间延长,检修周期间隔时间随之增大。该铂热电阻采用将微型铂丝测温元件与钢销线芯一体化生产成型,配套带耐油橡胶塞的密封接头,这样使得其使用寿命延长;

  (2) 抗振动:利用全钢销封装、生产制作一体化成型工艺,使得其具有很高的抗振动性,降低了测温元件与引线根部断裂的概率;

  (3) 耐油性:由于其一体式成型结构,解决了铂电阻引线长期在透平油使用中开裂或断裂的故障;

  (4) 防渗油:一体化成型工艺制作结构,保证了高温油气无法通过引线从机体内部渗透出来,从而也达到了防渗油的目的。

  该措施的效果:

  经过压缩机长周期的运行检验,该措施能够彻底解决漏油问题。

  4、结束语

  第一种改造措施的优点是可以利用现有普通铂热电阻库存,不需要等待时间较长的生产采购准备,且测温元件本身的生产工艺简单,成本相对较低;而第二种改造措施的优点是能从根本上解决问题,不过它的生产工艺复杂,成本相对较高,客户往往需要单独定制。但对于压缩机来说,前期必要的成本投入,可以为后期的长周期安全生产带来更高的收益。

  作者简介

  周富俊:男,大学本科,工程师。兰州石化公司公用工程一部,一直从事离心压缩机运行维护工作。



微信小程序看杂志

  • 温馨提示:如果您喜欢本文,请与我们联系索取原文。
    E-mail: magazine@compressor.cn