1、課程作業（論文）題 目： 設備故障診斷案例分析學生姓名：xxx學 號：xxx專業班級：xxxxxxxxxx2016年 4月10日離心式壓縮機止推軸瓦故障分析xxx（化學工程學院 過程裝備與控制工程13-x班）摘要：本文參考了2008年山東石大科技的一次止推軸瓦瓦塊燒毀的案例，分析了發生故障的原因，并針對故障原因提出了相應的預防措施。關鍵詞：離心式壓縮機；止推軸瓦；油膜引言 主風機的平穩運行對整個催化裂化工藝至關重要，任何形式的故障都有可能造成整個機組的停機而造成經濟損失，所以定期檢查維修顯得至關重要。滑動軸承具有優良的抗震性和較長的使用壽命，因而在旋轉機械中獲得廣泛應用，而滑動軸承工作性能的好

2、壞直接影響到轉子運轉的穩定性，所以解決軸承的故障具有代表性和指導意義。一 案例描述2008年8月份，山東石大科技檢修時發現機組止推軸瓦瓦塊燒毀嚴重 , 烏金燒熔，瓦塊露出胎面。該機組是2002年 6月份投用的，在此之前一直運行平穩。1這臺主風機是山東石大科技催化裂化F C C裝置用以給再生器輸送空氣的離心式壓縮機。該機組流量 400 m 3 /min，出口壓力 0. 35 MP a，介質溫度 26 ，轉速 10 199 r /min。主風機的作用是為再生器提供燒焦空氣 , 并且維持著再生器的壓力 。主風機一旦發生故障 ,將直接影響著催化裝置的安全平穩運行。二 相關原理介紹（一）主風機在煉油工藝

3、中作用這臺出現故障的主風機是石大科技催化裂化裝置中給再生氣輸送空氣的離心式壓縮機。在催化裂化工藝中，催化劑價格昂貴，因此必須實現催化劑的再生加以重復利用。故障壓縮機的作用就是鼓入大量空氣以實現催化劑表面焦炭的燃燒，然后又返回反應器參加催化裂化反應。圖1 主風機在反應再生系統中的作用示意圖（二）止推軸瓦1.止推軸瓦的概念 軸承是當代機械設備中的重要零部件，主要功能是支撐機械旋轉體，用以降低設備在傳動過程中的機械載荷摩擦系數。按運動元件摩擦性質的不同，軸承可分為滾動軸承和滑動軸承兩類。而各自又都有支撐（徑向）型軸承 和 推力（軸向）軸承型兩種。止推軸瓦是推力軸承的一個部件，與軸頸相連。2.止推軸瓦

4、的結構故障主風機采用的止推軸瓦是可傾軸瓦，是依靠鏡板與瓦塊間的楔形油膜來承受軸向載荷的。楔形油膜的剛度與阻尼大小決定著滑動軸承的穩定性。可傾瓦軸承與其他軸承相比，其優點是每一塊瓦均能自由擺動，在任何情況下都能形成最佳油楔，高速穩定性非常好，不易發生油膜振蕩，在離心式壓縮機中普遍應用。可傾瓦軸承主要由軸承體、兩側油封和瓦塊構成。每個瓦塊可以自由擺動，沿軸頸的周圍均勻分布，各自可以繞自身的一個支點擺動。瓦塊與軸頸有正常的軸承間隙量，一般取間隙值為直徑的0.15-0.2%，每塊瓦的外徑都小于軸承體的內徑，瓦背圓弧與軸承體內孔是線接觸，它相當于一個支點，當機組轉速、負荷等運行條件變化時，瓦塊能在軸承體

5、的支撐面上自由地擺動，自動調節瓦塊位置，形成最佳潤滑油楔。故障采用米楔爾止推軸瓦的止推瓦塊同基環直接接觸，8瓦塊，線支撐，無均載機構。止推瓦塊與止推盤接觸的一面襯有一層巴氏合金, 厚度為11.5 mm。建立穩定的動壓油膜需要具備 3個條件 :相對運動兩表面必須形成一個收斂楔形；被油膜分開的兩表面必須有一定的相對滑動速度 v，其運動方向必須使潤滑油從大口流進，小口流出；潤滑油必須有一定的黏度，供給充分。可以看出，楔形間隙進出口截面油膜厚度之比越大，相對運動速度 v 越大，液體的黏度越高，油膜的承載能力也就越大。三檢測方法與檢測儀器 通過對故障的初步診斷，軸瓦損壞、燒毀的原因可能是軸承異常導致的磨

6、損、刮傷、拉毛，進而使油溫過高發生損毀。軸承溫度或軸承回油溫度可以反映壓縮機的工作狀況，因此可以測量軸承溫度或者軸承回油溫度以幫助診斷故障。（一）振動信號監測機械振動故障率很高，可以通過振動信號檢測診斷儀器進行分析和診斷，可以診斷或排除一大類故障。通過振動信號的測試和分析，可以獲得機體、轉子或其他零部件的振動幅值、頻率和相位三個基本要素，通過分析可以找到振動部位及原因。若振動信號正常，可排除這一基本故障。（二）溫度信號監測 運用接觸式測溫傳感器測量軸承、潤滑油的溫度以了解設備和零部件摩擦面是否磨損，軸承和軸頸的裝配間隙是否合適，軸承潤滑是否正常。（三）潤滑油的分析診斷機械設備運動部件的摩擦表面

7、需要潤滑，潤滑油循環地流經摩擦面后產生一系列的物理化學性能變化，攜帶了設備運轉狀態的內在信息。通過潤滑油分析技術，可以掌握設備內部的一些故障信息。2四診斷結論通過拆檢軸瓦檢查發現 , 燒毀瓦塊從進油側到出油側沿周向有均勻的明顯劃痕，有瓦塊已嚴重燒損，直徑約 15 mm，深 1. 5 mm，呈不規則狀。對其他瓦塊檢查沒有發現明顯燒痕，只是在出油側有 4 5道輕微劃痕。根據檢查和分析結果，導致軸瓦瓦塊燒毀的原因有以下三點：（一）止推盤的軸向變形造成滑塊燒損的一個原因就是止推盤在長周期運行后產生較大的軸向變形。軸向變形量的超標將導致機組運行時產生推力后各瓦塊在同一時間所承受的推力差值較大，高速、連續

8、運行中因每塊瓦塊上的推力不斷發生較大的變化，將影響油膜的不穩定建立。同時也會使止推盤和止推滑塊的接觸面積減小 ,從而使油膜壓力降低。（二）止推軸瓦供油量不足機組說明書要求止推瓦進油壓力在 0. 024 5 0. 049 MP a 范圍內，但在對機組拆檢時發現，止推瓦進油管路壓力表指針一直在 0. 03 MP a 處而無法回零，油壓是否正常無法判斷。推力軸承的供油量不足將會導致瓦塊溫度升高，而且長期處于缺油狀態下運行會加大瓦塊磨損。3（三）止推軸承的設計誤差油膜只有呈收斂形，才能使油楔內各處的壓力大于出入口處的壓力，以產生正壓承受軸向載荷。進出口截面油膜厚度之比的減小會使標準最小油膜厚度處的油壓

9、降低。為提高油壓，勢必要減小最小油膜厚度，當最小油膜處的軸瓦高點高于最小油膜厚度時，就會發生干摩擦從而導致燒瓦。五預防措施穩定的楔形油膜是保證機組止推軸瓦穩定運行的關鍵。通過對故障的分析，總結了幾點相對應的預防措施。（一） 修復止推盤，控制其軸向跳動量 只有止推盤具有較高的精度及平面度 , 止推盤與軸瓦之間才能建立符合要求的楔形油膜。因此，必須通過研磨的手段修復止推盤使其具有較高精度和平面度。4（二） 確保止推瓦進油量采取以下措施提高止推瓦塊的進油量：在每個瓦塊的進油側刮出合適大小倒角，并將止推瓦進油節流孔孔徑增大合適尺寸，同時清理壓力油管路，更換濾網，以保證潤滑油進油壓力。通過以上措施，循環的潤滑油量提高，瓦塊摩擦所產生的熱量能夠及時帶走。5（三） 更換燒損瓦塊 , 保證瓦塊與止推盤的平行度 立即更換燒損的瓦塊，在安裝過程中采取科學有效的措施確保瓦塊與止推盤的平行度。六結語基于數據分析和拆檢檢查，得出了設備故障的原因，并且有針對性地提出了有效防治措施，設備故障得以解決。參考文獻【1】 劉軍峰 離心式壓縮機止推軸瓦故障分析及解決措施，潤滑與密封【2】 沈慶根 鄭水英 設備故障診斷 化學工