丙烯腈行业AOGC风机故障分析及改造

2020-10-19朱金明

石油研究 2020年2期

关键词：风机改造故障

朱金明

摘要：丙烯腈装置AOGC空气风机是环保装置关键设备，结构形式为双支撑离心风机，壳体采用S30408钢板焊接，轴承座为铸钢水平剖分结构。主要作用为提高增压空气，与吸收塔顶部来的尾气混合后进入反应器，将有尾气转化为氮气、二氧化碳和水。

关键词：丙烯腈;AOGC;风机;故障;改造

一、运行现状

丙烯腈装置空气风机C-1901是离心式通风机，主要作用是为吸收塔尾气处理装置正常运行时的CO反应器和SCO反应器提供反应所需的空气，是吸收塔尾气处理装置的重要设备。

设备基本情况：该风机型号为G9-16-11 No8.7F，设计流量11000m?/h，转速2900r/min，气封形式为碳环密封，轴承型号为6316，两端支撑脂润滑，于2017年11月投用。

二、主要故障现象

1、在正常生产运行中，丙烯腈装置空气风机C-1901多次出现轴承温度升高、震动增加的现象。一般情况下四空气风机C-1091联轴器侧轴承温度升高、振动增大，特别是轴向振动值较大且不稳定，伴随喘振现象。分厂点检工程师检测报告：“临时监测丙烯腈车间C-1901，电机额定转速为2970rpm/min，额定功率90KW。1A点振动值为4.18mm/s、2A点振动值为2.96mm/s、2H点振动值为3.61mm/s、2V点振动值为3.40mm/s、3H点振动值为3.26mm/s、4H点振动值为3.55mm/s，位于可短期运行区间。3A点振动值为7.96mm/s、4A点振动值为6.14mm/s位于不合格区。” 频谱显示3A、4A点为三倍频为主。

2、吸入侧气封部位温度高，达100℃。高温通过轴传递到轴承，导致轴承温度达70℃。

3、轴承保持架断裂，滚珠有咬蚀痕迹，大部分滚珠有对称区域的褐色近圆形蚀点和轻微裂纹;

4、轴承箱支撑架和轴承箱地脚接触区有间隙，振动值最高点从支撑架中间，向轴承箱和地脚位置递减;

三、维修经过

在日常维修过程中主要进行了三项工作：对两侧轴承进行了更换;现场对转子做动平衡;对两侧轴承座支架灌浆层刨开，重新对支架的垫铁进行调整、安装并灌浆。起机试运振动值为：1A（即电机的风扇端轴向）最大值为5.1mm/s，4A为3.7mm/s（风机非驱动端轴向）。气封部位温度高，达100℃，高温通过轴传递到轴承，导致轴承温度达70℃）。电机检修后再次试机振动值为：2H（电机联轴器侧水平端）、3H（风机驱动端水平）均为4.5mm/s左右，4A（风机非驱动端轴向）为2.7-7.3mm/s之间连续不稳定波动。

四、原因分析

1、发热原因：安装碳环密封的气封体定位偏心：测量发现气封体与转子两侧间隙不同（相差1.2mm），气封体内安装的碳环密封与轴摩擦发热，导致吸入侧气封部位温度高;同时这种摩擦也导致设备振动增大。

2、振动原因：

1）轴承抗载能力较弱：体现在开工过程中风机负荷不稳定的状况下，风机轴向振动值变化幅度较大，从2.7mm/s-7.3mm/s频繁变化。且在运行平稳状态下也在3.6mm/s-3.8mm/s。现场两端轴承均安装一个普通深沟球轴承6316，单端定位（非驱动端为定位端），轴向振动值异常主要就体现在定位端。

2）两端支撑轴承座不同心：在现场试运过程中，通过调整轴承座顶丝可改善轴向振动值较大问题，但无法使振动值长时间稳定在标准范围。

3）轴承箱支撑架变现，导致支撑刚性不足。

4）联轴器形式不合理：设备使用的是单膜片式联轴器，补偿能力弱。

五、改造方案

1、為解决轴封摩擦发热的问题，将碳环密封改为梳齿密封（输送介质为空气）。

2、为解决轴承抗载能力弱的问题，将原6316深沟球轴承改为BL316满球形轴承，提高抗载能力（6316轴承额定载荷123KN，BL316轴承额定载荷136KN）

3、为解决气封体偏心问题，需将气封体拆下，调整两侧间隙一致后重新安装，铰孔定位。

4、为解决两端轴承座不同心问题，需将风机整体运至修理厂，上镗床重新找同心，再重新铰孔定位。