设备故障诊断论文

1、课程作业（论文）题 目： 设备故障诊断案例分析学生姓名：xxx学 号：xxx专业班级：xxxxxxxxxx2016年 4月10日离心式压缩机止推轴瓦故障分析xxx（化学工程学院 过程装备与控制工程13-x班）摘要：本文参考了2008年山东石大科技的一次止推轴瓦瓦块烧毁的案例，分析了发生故障的原因，并针对故障原因提出了相应的预防措施。关键词：离心式压缩机；止推轴瓦；油膜引言 主风机的平稳运行对整个催化裂化工艺至关重要，任何形式的故障都有可能造成整个机组的停机而造成经济损失，所以定期检查维修显得至关重要。滑动轴承具有优良的抗震性和较长的使用寿命，因而在旋转机械中获得广泛应用，而滑动轴承工作性能的好

2、坏直接影响到转子运转的稳定性，所以解决轴承的故障具有代表性和指导意义。一 案例描述2008年8月份，山东石大科技检修时发现机组止推轴瓦瓦块烧毁严重 , 乌金烧熔，瓦块露出胎面。该机组是2002年 6月份投用的，在此之前一直运行平稳。1这台主风机是山东石大科技催化裂化F C C装置用以给再生器输送空气的离心式压缩机。该机组流量 400 m 3 /min，出口压力 0. 35 MP a，介质温度 26 ，转速 10 199 r /min。主风机的作用是为再生器提供烧焦空气 , 并且维持着再生器的压力 。主风机一旦发生故障 ,将直接影响着催化装置的安全平稳运行。二 相关原理介绍（一）主风机在炼油工艺

3、中作用这台出现故障的主风机是石大科技催化裂化装置中给再生气输送空气的离心式压缩机。在催化裂化工艺中，催化剂价格昂贵，因此必须实现催化剂的再生加以重复利用。故障压缩机的作用就是鼓入大量空气以实现催化剂表面焦炭的燃烧，然后又返回反应器参加催化裂化反应。图1 主风机在反应再生系统中的作用示意图（二）止推轴瓦1.止推轴瓦的概念 轴承是当代机械设备中的重要零部件，主要功能是支撑机械旋转体，用以降低设备在传动过程中的机械载荷摩擦系数。按运动元件摩擦性质的不同，轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两类。而各自又都有支撑（径向）型轴承 和 推力（轴向）轴承型两种。止推轴瓦是推力轴承的一个部件，与轴颈相连。2.止推轴瓦

4、的结构故障主风机采用的止推轴瓦是可倾轴瓦，是依靠镜板与瓦块间的楔形油膜来承受轴向载荷的。楔形油膜的刚度与阻尼大小决定着滑动轴承的稳定性。可倾瓦轴承与其他轴承相比，其优点是每一块瓦均能自由摆动，在任何情况下都能形成最佳油楔，高速稳定性非常好，不易发生油膜振荡，在离心式压缩机中普遍应用。可倾瓦轴承主要由轴承体、两侧油封和瓦块构成。每个瓦块可以自由摆动，沿轴颈的周围均匀分布，各自可以绕自身的一个支点摆动。瓦块与轴颈有正常的轴承间隙量，一般取间隙值为直径的0.15-0.2%，每块瓦的外径都小于轴承体的内径，瓦背圆弧与轴承体内孔是线接触，它相当于一个支点，当机组转速、负荷等运行条件变化时，瓦块能在轴承体

5、的支撑面上自由地摆动，自动调节瓦块位置，形成最佳润滑油楔。故障采用米楔尔止推轴瓦的止推瓦块同基环直接接触，8瓦块，线支撑，无均载机构。止推瓦块与止推盘接触的一面衬有一层巴氏合金, 厚度为11.5 mm。建立稳定的动压油膜需要具备 3个条件 :相对运动两表面必须形成一个收敛楔形；被油膜分开的两表面必须有一定的相对滑动速度 v，其运动方向必须使润滑油从大口流进，小口流出；润滑油必须有一定的黏度，供给充分。可以看出，楔形间隙进出口截面油膜厚度之比越大，相对运动速度 v 越大，液体的黏度越高，油膜的承载能力也就越大。三检测方法与检测仪器 通过对故障的初步诊断，轴瓦损坏、烧毁的原因可能是轴承异常导致的磨

6、损、刮伤、拉毛，进而使油温过高发生损毁。轴承温度或轴承回油温度可以反映压缩机的工作状况，因此可以测量轴承温度或者轴承回油温度以帮助诊断故障。（一）振动信号监测机械振动故障率很高，可以通过振动信号检测诊断仪器进行分析和诊断，可以诊断或排除一大类故障。通过振动信号的测试和分析，可以获得机体、转子或其他零部件的振动幅值、频率和相位三个基本要素，通过分析可以找到振动部位及原因。若振动信号正常，可排除这一基本故障。（二）温度信号监测 运用接触式测温传感器测量轴承、润滑油的温度以了解设备和零部件摩擦面是否磨损，轴承和轴颈的装配间隙是否合适，轴承润滑是否正常。（三）润滑油的分析诊断机械设备运动部件的摩擦表面

7、需要润滑，润滑油循环地流经摩擦面后产生一系列的物理化学性能变化，携带了设备运转状态的内在信息。通过润滑油分析技术，可以掌握设备内部的一些故障信息。2四诊断结论通过拆检轴瓦检查发现 , 烧毁瓦块从进油侧到出油侧沿周向有均匀的明显划痕，有瓦块已严重烧损，直径约 15 mm，深 1. 5 mm，呈不规则状。对其他瓦块检查没有发现明显烧痕，只是在出油侧有 4 5道轻微划痕。根据检查和分析结果，导致轴瓦瓦块烧毁的原因有以下三点：（一）止推盘的轴向变形造成滑块烧损的一个原因就是止推盘在长周期运行后产生较大的轴向变形。轴向变形量的超标将导致机组运行时产生推力后各瓦块在同一时间所承受的推力差值较大，高速、连续

8、运行中因每块瓦块上的推力不断发生较大的变化，将影响油膜的不稳定建立。同时也会使止推盘和止推滑块的接触面积减小 ,从而使油膜压力降低。（二）止推轴瓦供油量不足机组说明书要求止推瓦进油压力在 0. 024 5 0. 049 MP a 范围内，但在对机组拆检时发现，止推瓦进油管路压力表指针一直在 0. 03 MP a 处而无法回零，油压是否正常无法判断。推力轴承的供油量不足将会导致瓦块温度升高，而且长期处于缺油状态下运行会加大瓦块磨损。3（三）止推轴承的设计误差油膜只有呈收敛形，才能使油楔内各处的压力大于出入口处的压力，以产生正压承受轴向载荷。进出口截面油膜厚度之比的减小会使标准最小油膜厚度处的油压

9、降低。为提高油压，势必要减小最小油膜厚度，当最小油膜处的轴瓦高点高于最小油膜厚度时，就会发生干摩擦从而导致烧瓦。五预防措施稳定的楔形油膜是保证机组止推轴瓦稳定运行的关键。通过对故障的分析，总结了几点相对应的预防措施。（一） 修复止推盘，控制其轴向跳动量 只有止推盘具有较高的精度及平面度 , 止推盘与轴瓦之间才能建立符合要求的楔形油膜。因此，必须通过研磨的手段修复止推盘使其具有较高精度和平面度。4（二） 确保止推瓦进油量采取以下措施提高止推瓦块的进油量：在每个瓦块的进油侧刮出合适大小倒角，并将止推瓦进油节流孔孔径增大合适尺寸，同时清理压力油管路，更换滤网，以保证润滑油进油压力。通过以上措施，循环的润滑油量提高，瓦块摩擦所产生的热量能够及时带走。5（三） 更换烧损瓦块 , 保证瓦块与止推盘的平行度 立即更换烧损的瓦块，在安装过程中采取科学有效的措施确保瓦块与止推盘的平行度。六结语基于数据分析和拆检检查，得出了设备故障的原因，并且有针对性地提出了有效防治措施，设备故障得以解决。参考文献【1】 刘军峰 离心式压缩机止推轴瓦故障分析及解决措施，润滑与密封【2】 沈庆根 郑水英 设备故障诊断 化学工