ARGG 装置汽轮机轴位移故障处理

王世军

（中国石油大庆炼化公司检维修中心，黑龙江大庆 163411）

0 引言

富气压缩机机组是一套ARGG（内提升管反应器、反应再生并列式催化裂化装置）中的重要设备，在装置中起着承上启下的作用，它将分馏系统产生的富气通过高速旋转的离心力作用压缩，具有平衡反应、吸收稳定系统压力、向吸收稳定系统输送压缩富气的作用，为最终生产合格的汽油和液化气等提供先决条件。其中，汽轮机是该机组的动力输出设备，其能否正常运行直接关系到整个装置的安全平稳性。

1 故障经过

2018 年5 月29 日，检修一套ARGG 装置富气压缩机机组，计划改造汽轮机的位移探头，增加位移探头数量、改变联锁数量，以确保机组更加安全平稳地运行。拆除汽轮机前侧轴承箱压盖，仪表维护人员记录探头电压值后，将探头和汽轮机前侧轴位移支架拆除。此时记录探头电压值的目的是为了记录转子位移探头距离转子轴向的实际位置，作为探头回装时的依据，同时在汽轮机转子不产生任何轴向窜动的基础上，依然可准确定位转子轴向位置。

在汽轮机停放未处理期间，因为仪表维护人员没有与工艺人员进行有效沟通，工艺操作人员在不知情的情况下对汽轮机进行了手动盘车，造成转子发生轴向位移窜动，由于转子轴向位置之前没有做其他定位监测手段（可在位移探头拆除前架设百分表监测转子轴向位移），轴向位置的改变，使之前仪表记录的电压值失去了实际意义。由于位移探头已拆除，汽轮机转子的实际轴向位置无法掌握。如不准确掌握转子实际轴向位置，极易造成汽轮机异常位移联锁停机，或汽轮机转子轴向窜量大，监测不准确造成机组损坏的恶性事故。为解决上述问题，只能重新测量转子位移并根据测量值校装位移探头。在联轴器未拆除的前提条件下，在汽轮机前侧轴承箱位置架百分表，采用推轴法对汽轮机止推轴承间隙进行测量，几次测量后确认准确数据为0.18 mm，但在查阅上次汽轮机的检修记录时发现，上次测得的止推轴承间隙为0.32 mm。考虑到汽轮机与压缩机之间的联轴器未拆除，推动转子时会受到联轴器膜片拉伸和压缩的影响，因此测量会有一定的误差。

2 常规解决方案

如果想准确监测转子轴位移的值，只能是拆掉联轴器中间节，消除联轴器对转子轴向位移的影响，推动汽轮机转子重新测量。而联轴器中间节从拆除到安装至少需要6 h，还要考虑联轴器护罩安装后密封胶的固化时间，具备机组开机的时间会更长。由于装置开工在即，为确保装置及时开工，此种解决方案已不能满足装置需求。

3 快捷处理方案

根据实际情况，制定一套简单快捷的处理方案：

（1）以重新测得位移0.18 mm 的中间值定为探头安装时的0 位，通过假设转子处于主推和副推两个极限位置，推断仪表位移数值，用简单的换算公式计算出转子位移可能出现的最大误差值。最后通过论证，明确即便是探头安装异常后导致的最大误差值，也不会对汽轮机运行造成影响，从而为汽轮机平稳运行提供可靠理论依据，为装置正常开工做出有利保障。

（2）根据检修前的各部数据，绘制转子位置示意图（图1）。已知检修前止推间隙为0.32 mm，取其中间值为0 位，主推力瓦侧距离0 位位置为0.16 mm，副推力瓦距离0 位位置为-0.16 mm。查阅汽轮机运行时的历史数据，汽轮机正常运转时位移探头显示为0.06 mm，即转子平衡盘所处位置为0.06 mm，而汽轮机转子联锁位移报警值为±0.60 mm。

图1 转子位置示意

（3）假设转子由于受联轴器膜片的影响只能推靠在副推力瓦侧，以测得0.18 mm 的中间值取0 位，可计算出此时的0 位与原始0 位相比向副推侧偏离了0.07 mm（0.32/2-0.18/2=0.07 mm），转子正常运转后，位移探头显示应为0.06+0.07=0.13 mm（图2）。

图2 转子只能推靠副推力轴瓦时示意

（4）同样假设转子由于受联轴器膜片影响只能推靠在主推力瓦侧时，以测得0.18 mm 的中间值作为0 位与原始0 位相比向主推侧偏离了0.07 mm（0.32/2-0.18/2=0.07 mm），正常运转后仪表显示应为0.07-0.06=0.01 mm，由于在0 位靠副推力瓦侧，所有位移探头应该显示为负值，即为-0.01 mm（图3）。

图3 转子只能推靠主推力轴瓦时示意

（5）通过上述假设转子在两个极限位置时的计算，转子正常运转后仪表显示最大误差分别为0.13-0.06=0.07 mm 和-0.01-0.06=-0.07 mm，即两种极限位置测得的最大误差绝对值为0.07 mm。

4 特殊情况下位移误差对机组的影响

（1）机组启机或甩负荷时可能出现反方向的轴向推力或较大正向的轴向力，此时转子紧贴副推瓦或主推力瓦，探头最大绝对值为0.07+0.16=0.23 mm，即使考虑推力瓦块、推力盘受力发生的机械变形，其数值也远远小于报警值±0.60 mm，因此能够完全保证汽轮机正常启机（图4）。

图4 转子紧贴主副推力轴瓦时示意

（2）由于止推轴瓦磨损，位移达到联锁停机值±0.80 mm。因为位移探头有0.07 mm 误差，此时转子实际偏离原始0 位距离可能为0.73 mm 或0.87 mm。而一般止推瓦块表面巴氏合金厚度为1～1.5 mm，所以不会发生止推轴瓦合金层已全部脱落，还没达到位移联锁停机的情况，有效保证机组安全运行。

5 结语

通过上述处理方式，该机组最终平稳运行至下个检修期。实践证明以上故障处理方法的可行性，同时为类似问题的解决提供参考依据。