往复式压缩机轴瓦损坏原因分析

往复式压缩机轴瓦损坏原因分析

强洪刚

中石化天津分公司   天津   300271

摘要：对往复式压缩机轴瓦损坏原因进行认真分析，总结损坏原因并提出解决方案，避免此类事故发生。

关键词：往复式压缩机  轴瓦损坏  定位环间隙

1、概述

某石化S-Zorb装置设置四台往复式压缩机，均为对称平衡式往复活塞式压缩机，无油润滑设计及使用，压缩机整体撬装供货。2020年4月开始安装、调试、电机单试、润滑油油运、压缩机负荷试运，于2020年10月装置开工正式投入运行。2020年10月开工以来一直运行平稳，各个运行参数均比较正常，尤其是润滑油温度和压力一直比较平稳。但在运行半年后两台压缩机相继出现轴瓦损坏事故，一台轴瓦温度高高报警，现场轴承箱出现冒烟现象，立刻切换至备用机组。另外一台在出现轴承温度高高报警后，压缩机轴承温度逐渐恢复正常。由于这种偶然现象给装置的安全生产带来很大影响和隐患。成立原因分析小组，专项公关，解体发现轴瓦和定位环出现磨损现象，分析各个部位，查找故障原因，并提出解决方案。

2、机组主要参数：

3、故障分析及处理措施

（1）润滑油供油情况。在压缩机轴承出现问题前，润滑油供油压力没有发生变化趋势比较温度。检查轴承温度趋势，发现在压缩机轴承温度温度升高的同时，润滑油压力也随之降低，这两个参数几乎是同步变化，由于轴瓦和定位环以及曲轴发生磨损产生热量导致油温升高，润滑油粘度下降，润滑油供油压力降低，润滑油供油压力下降导致轴瓦润滑油不良，运行工况进一步恶化，导致压缩机轴瓦温度出现高高报警。解体检查压缩机驱动端定位瓦出现损坏，非驱动端轴瓦，没有发现摩擦痕迹，轴瓦巴氏合金完好无损，由此推断润滑不是造成压缩机轴瓦的原因。

（2）压缩机的负荷变化情况。四台活塞式往复压缩机均为对称平衡式压缩机，水平方向没有窜量要求，即便是负压发生变化也不为造成轴瓦和定位环发生磨损，检查压缩机出口流量、出口压力等参数未见异常，排除压缩机负荷变化导致压缩机轴瓦损坏。

（3）压缩机轴瓦间隙情况检查。1）检查轴瓦径向间隙。压缩机使用说明书中给出的主轴颈与主轴定位瓦的径向间隙为0.12～0.23mm，而实测其他两个未损坏轴瓦的径向间隙都为0.20mm，满足压缩机安装指标要求，由于定位瓦已经损坏已无法测量，在重新安装时将主轴颈与主轴定位瓦的径向间隙控制为0.20mm。2）检查轴瓦轴向间隙（定位端）。压缩机使用说明书中给出的主轴颈与主轴定位瓦的轴向间隙为  0.3～0.5mm（定位端），而实际测量间隙为0.20mm，不满足压缩机使用说明书中给出的指标控制要求。随后检修中，更换新轴瓦调整主轴颈与主轴定位瓦的轴向间隙为0.5mm，重新启动压缩机，压缩机在运行2个小时后，定位瓦的轴承温度依然上升，第二次解体轴瓦发现与上次损坏情况相同（见图一、图二）。均为定位瓦损坏，定位环和定位瓦有摩擦的痕迹，而且定位环（图三）已经变黑，摩擦导致高温。

图三、定位环磨损变黑

由于压缩机不存在轴向受力，不会导致轴发生窜动，只能是压缩机驱动电机发生轴向位移，主轴颈与主轴定位瓦的轴向间隙小于电机轴向位移，造成定位瓦和定位环发生摩擦，定位瓦损坏。第二次故障后和压缩机厂家认真分析故障原因，最终将主轴颈与主轴定位瓦的轴向间隙范围调整为0.75mm-1mm，最终将主轴颈与主轴定位瓦的轴向间隙调整为0.8mm，检修完毕后试运，压缩机轴承温度运行正常，随后根据次成功经验对其他压缩机主轴颈与主轴定位瓦的轴向间隙进行检查，按照此标准进行调整，调整后其他三台压缩机轴承温度也运行正常。

（4）驱动电机轴承窜量【1】情况。此四台机组的驱动电机均为某电机厂制造的型号为YBX710-14的6KV高压电机，电机轴承采用滚动轴承，轴伸端轴承型号为：NU230+6230，非轴伸端轴承型号为：NU228。检查电机轴向窜量为0.69mm，已经超出电机出厂规定的0.5mm的要求，由于电机轴向窜量大于压缩机定位瓦和定位环之间的间隙，造成压缩机定位瓦与定位环磨损。

4、总结

通过对可能造成轴瓦损坏的因素和部件进行分析、排除，最终查找导致轴瓦损坏的根本原因，为今后新建机组对中、机组轴瓦损坏提供经验，避免此类事故再次发生。

参考文献：

[1]刑桂林《YB400／450—2高压机电机窜轴问题的探讨》《电机技术》2001.1

作者简介：强洪刚，男，1982年出生，2005年毕业于中国石油大学（华东），高级工程师，主要从事设备管理方面工作。