離心式空壓機振動突變超標的監測診斷

殷 剛

(萊蕪天元氣體有限公司，山東 萊蕪 271126)

為保證高轉速離心式空壓機運行的安全性，安裝了振動在線監測系統，便于找出故障產生的原因，減少生產損失。

1.故障現象

2013年6月28日，山東萊蕪鋼城區萊蕪天元氣體公司10#制氧機組DCS顯示空壓機三級振動突變，振幅由11μm突然增高至30μm，一、二級振動無變化，四級振動同時出現約1μm的波動但隨即恢復正常。三級振動增高并持續約4h后稍有回落至28μm，然后持續保持在28～30μm之間。

2.故障分析診斷

停車連鎖后，對儀控線路進行檢查，反饋信號正常。調取振動在線監測趨勢圖，發現空壓機三級振動位移值增高后沒有回落，預設故障特征趨勢圖中不平衡故障同時增高，說明振動的突變是真實的。查看其它故障特征趨勢沒有明顯改變(圖1)。三級振動增高前與增高后不平衡量振動速度值相差3.36mm/s(圖2、3)。調取查看一級、二級、四級轉子、齒輪、軸承等故障趨勢圖和頻譜圖未發現其它故障頻率明顯增高。因此可以確認是三級葉輪不平衡故障，分析原因，如果是在線清洗葉輪積垢清洗不均勻造成轉子動不平衡，則振動值不會突然增高。能夠激起如此高振動的原因很可能是管道中吸入異物撞擊到高速旋轉的葉輪所致。

圖1 預設故障特征趨勢圖

圖2 振動升高前頻譜

3.驗證

密切監測空壓機運行振動狀態。經過協調，停止了空分生產，于7月5日對該空壓機解體檢修，重點檢查三級葉輪，發現葉輪上粘附有銹蝕鐵片，這是導致三級振動突然增高的原因，符合振動監測診斷結果。經進一步檢查，銹蝕鐵片來源于三級進口管道掉落的導流葉片。

圖3 振動升高后頻譜

檢修后開車，空壓機三級振動明顯回落，在線頻譜圖上顯示三級振動速度值回落至1.11mm/s，運轉保持平穩。

4.結語

本次狀態監測診斷結果與現場檢修檢查結果相一致。避免了立即停機帶來的生產損失，也再一次驗證了對設備進行在線狀態監測的重要性和監測優勢。