状态监测诊断催化气压机旋转失速故障

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催化富气压缩机是催 化装置的关键设 备 ，机组 型号2MCL456，额定流量 18500m3/min，为了机组的安全运行，每两周对机组进行-次振动监测。监测系统为本特利.内华达公司TSI3300系列 3300涡流传感器系统 、3300/16双通道振动监测器(xY/间隙)、3300/20双通道轴向位置监测器、3300/03系统监测器。3300/3系统监测器串行数据接口(S.D.I)与数据采集系统(PCM-3000系列 A/D卡)连接 ，数据采集器与计算机连接，通过西安交大的振动监测分析软件对数据进行分析 (包括频域、时域、轴心轨迹等)。

2011年 7月 18日对机组进行 日常监测时，压缩机各测点振动频谱图中的0.38倍频幅值比上次有较大幅度的增加，最大幅度是上次的8倍。通过在不同工况下进行监测，最终确定引起此频率幅值增加的原因是设备流量小引起的旋转失速故障。

2.设备结构与测点分布富气压缩机是汽轮机带动的二段六级压缩机，机组结构及测点布置见图 1。

3.振动分析2011年7月 18日对机组进行定期振动监测，外壳振动值及内部各测点振动通频值与上次相比变化不大，但压缩机测点在频谱图中的0.38倍频幅值及振动峰-峰值比上次有不同程度地增加 ，特别是测点 04H、05V中的0.38倍频幅值增加幅度较大，测点04H谱图中0.38倍频幅值由上次的1.87 m 升至Ⅳ Ⅲ Ⅱ 106H.O7V、01A 06H，05V 02/4.03V OOH.O1V、OOAⅣ Ⅲ Ⅱ II- I--汽轮机自由端 Ⅱ- Ⅱ--汽轮机联轴器端Ⅲ-Ⅲ--压缩机联轴器 Ⅳ-Ⅳ--压缩机自由端00H、O1V、00A--l瓦的内部测点 02H、O3 --2瓦内部测点04H、O5V--3瓦内部测点 06H、07V、01 --4瓦内部测点月--水平方向 - 垂直方向 A--轴向图 1 机组构成及测点布置8.981m(图 2)，增加了近 5倍 ，而工频及其他频率幅值则变化不大。

故障的主振动频率表现为 0.38倍频，属亚异步振动，即为转子振动频率低于转速频率的振动，这种振动可以分为强迫振动和自激振动两类。喘振、旋转失速之类的气流激振属于强迫振动，而油膜振荡、转子材料内摩擦阻尼等故障属于自激振动。

白激振动是系统本身产生的非线性激振力作用下所引起的-种自振现象，由运动本身产生并提供能量的振动，振动具有不稳定磨粒的尺寸较大，根据该往复式压缩机组成及其装配数据，PK-705A连杆小衬套处实际结构为-滚针轴承，滚针轴承轴的两端为黄铜瓦，因此，此处极大可能发生磨损。铁谱片在 330C下焙烧 90s，在显微镜下观测大部分磨粒呈现蓝色回火色，说明碳钢部件发生磨损。

4.验证根据分析诊断结果，该厂对设备进行停机检修，发现连杆的小头瓦衬套和十字头均发生严重的粘着磨损。

三、结论(1)在往复式压缩机早期故障诊断中，油液分析具有明显的优势。

- 囹 设苗管理与维修 2013 No5(2)振动监测获鳃械间接信息，铁谱和光谱技术获鳃械直接信息，有效将二者结合，可提高设备故障诊断的准确率。