化工装置中压缩机轴瓦磨损原因分析及解决措施

王新明

（神华包头煤化工有限责任公司，内蒙古包头 014010）

0 引言

压缩机在化工厂设备装置中属于核心机组，对化工厂生产运行有着极为重要的作用和意义，出现问题将给企业带来巨大损失。压缩机运行过程中的一个极为常见的问题就是轴瓦磨损。压缩机中曲轴上的滑动轴承也就是轴瓦，其磨损是致使压缩机发生故障最为主要的因素。许多化工企业在生产运行过程中都会遇到轴瓦磨损问题，而导致这一问题的出现主要是曲轴轴颈与轴瓦间没能形成良好的流油油膜造成压缩机在运行过程中产生大量摩擦热，进而导致轴瓦表面巴氏合金被烧熔并产生颗粒在摩擦面反复游移，最终导致轴瓦磨损问题的出现。在压缩机的实际操作过程中还会出现一些人为以及机器自身等因素的影响而致使轴瓦磨损，因此，找出产生轴瓦磨损的真正原因有一定的难度。分析压缩机轴瓦磨损问题的成因，并提出相关解决措施。

1 压缩机轴瓦磨损原因分析

1.1 轴瓦磨损情况检查分析

换下磨损轴瓦做相关检查可从宏观和微观两个方面进行分析。首先，从宏观层面来看，轴瓦表面巴氏合金通常都已经受到大面积损伤，表面油楔出口端磨损比较严重，通常在0.3 mm左右，轴瓦表面原有的加工表面粗糙度已经不复存在，从而使磨损与原加工两个区域间出现较为清晰的分界线。从微观的层面来讲，把轴瓦放置在显微镜下即可观察到其磨损表面有许多凹坑，且凹坑还存在互相重叠的现象，其分布并无规则性，此外，这些凹坑的相同特点是四周黑而中间亮，凹坑直径一般30～125 μm，深度5～9 μm。

1.2 轴瓦磨损原因分析

压缩机在运行时，由曲轴带动主油泵为各个润滑点提供润滑，润滑油流量大小用润滑油的压差Δp 表示，可以较为直观地反映出轴瓦的润滑情况。若油压压差下降，就极易出现烧瓦问题，同时被烧熔后的巴氏合金极易粘连到轴上，进一步加快轴瓦磨损速度，是致使压缩机轴瓦磨损的一个较为主要的因素。另外，压缩机启动前手动盘车是否充分与轴瓦的磨损也有着较大的联系。通常在启动压缩机前应确保各摩擦面间具有较好的油膜，如轴瓦与曲轴、轴瓦与连杆之间的润滑都应确保手动盘车的充分性。如果手动盘车不充分就会使油膜形成不完整并产生大量摩擦热，使轴承温度升高而导致轴瓦表面巴氏合金烧熔、结点以及脱落并形成颗粒后在摩擦面反复游移，终致轴瓦磨损加速。

1.3 轴瓦损伤原因分析

转子在旋转过程中均有一定的轴承润滑方式，能有效隔开转子和静止部件，也就是在高速旋转过程中，通过油膜隔绝转子与轴承。只要转子对地存在电阻，便可产生对地电压，一旦电压上升到特定数值，便会在电阻最小的区域将绝缘通路击穿，出现电火花放电，通常会对轴承造成如下影响：第一，会有许多极微小的电流凹坑出现在金属表面，通过高倍显微镜观察，凹坑的内壁既有光泽，且表面圆滑，明显是被融化的痕迹，与化学腐蚀与机械磨损存在区别，只有局部放电产生的瞬间高温熔化金属离子才会出现该种情况；第二，在大面积出现凹坑的情况下，承磨区表面不再光泽，且非常粗糙，进而会出现机械磨损；第三，轴瓦表面出现划痕，利用显微镜能够观察到该类划痕的底部一样光滑，在某一区域中相似的划痕深度基本相同，从而表明是通过高热熔化而产生的划痕；第四，电火花放电会导致承磨区局部温度过高，油膜受损，金属烧伤，磨耗增加，最后润滑性能下降使摩擦件严重受损。

2 压缩机轴瓦磨损问题的解决措施

从上述分析可知，轴瓦磨损最为主要的原因是曲轴轴颈与轴瓦间没能形成良好的流油油膜、造成压缩机在运行过程中产生大量摩擦热，进而导致轴瓦表面巴氏合金被烧熔并产生颗粒在摩擦面反复游移，最终导致轴瓦磨损问题的出现。针对这一问题可采取以下措施进行处理：

（1）对一些磨损比较严重的曲轴轴瓦应及时更换，更换时应严格控制安装间隙，另外还需对曲轴轴瓦做适当的修磨，对油孔及箱底过滤器进行清理吹扫等。

（2）检查十字头及其头销，发现划痕等问题应及时做修磨处理，同时彻底清理划道。

（3）检查隔离室，如有必要还需对隔离室刮油环、挡油环、导向轴承套以及填料函等部件做更换处理，确保各项装配完全达到相关标准及要求。

（4）应全面保障活塞、气缸上下缸隙、活塞杆楔形健等各项装配达到相关标准，同时还应对活塞、气缸以及气阀等做深度清洁工作。（5）全面检查润滑系统及轴封。

（6）检查油压低保联锁装置，以确保油差下降时及时警报，保证检修完成后的压缩机可以顺利运行。

由于轴瓦磨损问题在压缩机运行过程中比较常见，而且轴瓦磨损是曲轴轴颈与轴瓦间没能形成良好的流油油膜造成的，因此，综合来讲，应积极采取有效措施，尽可能地降低轴瓦磨损的频率，尽早发现轴瓦磨损问题并及时处理。

首先，全面强化压缩机运行过程中各项仪控参数的监控工作，发生参数警报应加以重视，认真分析警报的原因以及有可能造成的后果，及时有效地解决处理。

另外，由于压缩机开停车不符合标准也会造成轴瓦磨损问题的出现，因此，应对其启动条件、开停车步骤以及判断等制作成卡片并发到压缩机运行作业现场，以便各相关操作人员严格按照操作规程进行控制并熟练掌握，同时当发生故障时可及时对故障原因作出科学合理的分析。

修复且检验轴瓦达标后，便可往压缩机机组中安装轴瓦，并将各间距的距离测量计算出来，如果距离数值与规范要求相符，压缩机封盖，随后保证齿轮平整，随后组装上盖，便可将机组启动，进行试运行。在试运行过程中，工作人员需要对机组中的气压、油温、水温、转子转速以及振动频率等进行密切观察，判断运行环节有无隐患，若每个指标数值均处于标准范围，则表示运行成功。

压缩机组组装完毕或是大修过后，要求维修工作人员严格根据对应标准检测与分析，保证油品质量达标后方可往运行的机组中注油。为避免轴瓦磨损，还要求工作人员精心挑选润滑油，确保品质达标后方可保证其他预防措施能够发挥应有的功效。而且要控制机组的油量在指定范围，防止出现油箱漏油的情况，发现油箱油量与要求不符，及时通知维护人员加油，而且还要严格控制油箱内的气压与标准要求相符。此外，为保证油箱的环境清洁，工作人员需要全方位清洁轴承箱、油网以及油箱，保证供油系统中不掺杂杂质。同样要选择高质量的过滤设备，保证油品不会受到污染。选择润滑油时需要选择具有较强黏附力的，以达到降低轴瓦磨损的效果。需要注意不仅要确保润滑油黏度达标，并且还要求其表面吸附能力强，避免油膜受损使轴瓦出现磨损。

清洗完成后，将油加入轴瓦前使用滤网将油内的杂质去除，并且在运行机组前将滤网去除。同时需要对油温和水温进行控制，以保证机组的有效制冷。完成运行前的准备工作后，则可以将机组启动，随后要求工作人员动态监控轴瓦与止推轴瓦的温度，控制轴瓦温度≤107 ℃，并且控制止推轴瓦的温度≤107 ℃。出现温度过高的情况要马上将机组暂停，分析找出故障原因。最后，还需要强化工作人员的责任意识以及专业能力，确保其能熟练操作机组设备，降低人为损伤轴瓦的概率。同时还要完善相应的应急预案，发现隐患或故障能做到及时修复，保证机组正常、稳定、安全运行。

3 结束语

总体分析，压缩机轴瓦磨损问题最主要的因素是人为因素，当然也有机器自身因素存在。通常来讲，在日常工作中维修作业人员如能严格按照要求及标准对其安装、备件以及油品等进行全面检查、维修以及做适当的部件更换等，就会降低压缩机出现轴瓦磨损的概率。因此，为了全面保障压缩机得以安全、稳定地运行，应进一步加强装置的日常巡检工作，总结经验并从中吸取教训，全面提升装置作业人员的专业技能及水平，全面保障压缩机运行中及时有效地发现并解决问题，从而延长其使用寿命且安全稳定地运行。