测振仪：压缩机检测
一、危险性分析
(1)气缸内断润滑水引起氧压机着火
2—1．67／150型氧压机在气缸内断润滑水未能发现，造成气缸内产生高温，在高温高压下易引起着火。
(2)压氧机内带油，引起燃爆事故氧压机在管道、阀门安装时，脱脂工作不彻底，氧压机长期运行，气封、刮油环、挡油环因磨损而发生泄漏，使机内带油，与高压高纯度氧接触易产生燃爆事故。
(3)铁锈易引起燃爆事故
铁锈具有燃爆性，并且其与缸体及缸内零件摩擦撞击产生静电，当静电积聚到一定量时，就具备了燃烧三要素。
(4)异物进入气缸引起事故在安装时，没有清除干净管道内的杂物或没有把管内焊渣用角砂轮磨掉，在长期气流冲击下，剥落进入气缸，氧压机在长期运行中，由于材料碎裂，阀门片或开口销、垫片等碎块进入气缸，都可能引起事故。
(5)管理混乱，职工素质低等也会引起事故
1986年6月8日，河北邢台某汽车制造厂2—1．67／150型氧压机在发现二、三级压力超压后，由于操作不当，引起氧压机燃烧爆炸事故。
(6)止回阀引发事故威远钢铁厂的YZ一33／30型氧压机，1989年6月8日发生一起燃烧事故，引起燃烧的最初原因就是止回阀(这个止回阀为重力升降式)。
(7)报警和联锁系统的失灵会引起事故的发生轴径向位移、轴温、油压、油温、气封、氧气出口压力等联锁失灵，会造成氧压机损坏，严重时会引起毁机伤人事故。二、防范措施
1)防止气缸内断润滑水
设置蒸馏水断水报警装置，采用液位控制报警系统对报警装置加强维护，确保其及时准确报警。
(2)防止机构带油在管道阀门安装时，加强加查，严格脱脂清洗工作绝油脂进入气缸，做好气封、刮油环、挡油环管理工作机组运行时间、状态进行统计分析便于对气封、刮油环、挡油环等部件的使用周期做到心中有数，定期检查和更新。
(3)防止铁锈的产生和进入铁锈的产生与材质有关。由于经济方面的原因，防止铁锈进入成为关键，所以采取在氧压机进口处安装不锈钢网，并且加强维护管理，一方面中小修时(一年一中修，一季度一小修)检修清洗过滤网，有损坏应及时更换；另外，有条件的，要对氧压机进口管线经常或定期进行吹扫，以防潮湿的氧气引起管道内壁生锈和锈渣沉积，这样就能有效的防止铁锈入机，杜绝燃爆事故的发生。
(4)防止异物产生或进入气缸为防止异物留于机内，严格检修规程，定期检查，配备有经验、有责任心的操作工，在巡检过程中出现异常情况，能做出大致或确切的判断，从而采取有效措施，避免事故的发生。
(5)提高管理水平，提高职工素质，防止事故发生
首先，提高管理水平，建立一套先进的管理制度，如工艺巡检制度、工艺制度；职责制度等；其次，对职工进行定期培训或举办技术比武之类的活动，不断提高职工的技能，以便适应生产的需要。
(6)改变阀质和阀类型，防止事故发生对YZ一33／30氧压机出口处止回阀加装不锈钢阀芯，为缓冲撞击，于阀体、阀芯间加装聚四氟乙烯环，避免阀芯与阀体直接撞击。止回阀由重力式改为翻版式。
(7)防止报警、联锁失灵首先，定期对氧压机报警、联锁检验、保养、维护，保证报警、联锁灵敏好用；其次，定期对仪表、电器、设备工人培训，不断提高他们的操作技能，确保报警、联锁系统准确灵敏。
三、其他防范措施
(1)氧压机系统与空压机系统间砌筑隔火墙。
(2)氧压机与电器、电缆沟砌筑隔火墙。
(3)油蒸气要引到安全处放空
(4)投用灭火氮气系统。
(5)严禁烟火。
(6)设置接地线，引到室外：并定期检查(防静电聚集)。
(7)试车介质采用氮气。
离心压缩机的操作维护
【论文摘要】本文通过自身的实践，强调对离心压缩机专业理论知识的学习，提高操作技能，了解机组的内部构造，掌握离心压缩机的宏观运行规律的必要性。叙述了利用传统的检测方法、结合先进的检测仪器、科学的逻辑思维方法来全面分析离心压缩机出现的各种故障的心得体会。
1 学习理论知识，了解机组构造
随着国内钢铁企业的蓬勃发展，制氧设备的发展呈现出大型化的趋势，而与之配套的大型离心压缩机的使用越来越普遍。作为一名制氧操作工，加强压缩机基本理论知识的学习，注重总结实际工作中的经验教训，全面提高自身的综合素质，维护和操作好离心压缩机，就显得非常重要。
加强理论知识学习和专业技能的培训是操作离心压缩机的基础，了解自己所辖机组的基本构造是诊断离心压缩机故障的前提。我们需要学习的基础资料有：《制氧工问答》、《压缩机工》、《机械基础》、《电机故障诊断技术》以及相关机组的操作说明书，如：《沈鼓空压机操作说明书》、《杭氧氧压机操作说明书》、《英格索兰氮压机操作说明书》等相关资料。了解机组基本构造最直接的办法是利用检修人员对压缩机检修安装、拆卸时到现场观摩，了解压缩机各部件的形状、位置、组合等等。
2 研究设备特点、掌握运行规律
2．1 压缩机故障的规律
在离心压缩机整个服役期内，设备故障发生的次数和使用的时间有内在的规律性。虽然对于一台离心压缩机而言，发生故障的时间、次数以及运行寿命各不一样，但都有以下一些共同特点：
(1)离心压缩机刚投运的第一年，故障发生的频率较高。其原因在于：设备在设计、制造、安装过程中所存在的问题在运行初期得以暴露，操作人员对设备性能、运行规律也需要一个学习和掌握的过程。以2#14000m3／h制氧机的压缩机在安装、调试和投运后的第一年出现的问题为例说明，如表1所示。
表1 14000m3／h制氧机配套的压缩机第一年运行故障及分析
故障类别
举例说明 故障原因
安装方面 氧透‘氧氮密封气’接反 未按要求施工
空透电机振动大 电机地基不牢固
空透过滤器袋吹烂、脉冲气源管脱落 脉冲气源管固定不牢
设备方面 氮透油冷却器泄漏 油管质量不过关
空透电机振动大 电机动平衡不好
设计方面 氮透放空阀在高温下频繁动作时多次卡死 放空阀应设计在冷却器后或放空阀选用耐高温阀门
检修时无法切断氮透水路系统 氮透水路系统未设计上、回水总阀
操作方面 氧透联锁自动停车五次 修改设定值失误，造成四次停车；就地联锁复位不及时造成一次停车
空透倒换油泵遗留隐患 对联锁控制认识不够
(2)离心压缩机的运行从第二年开始，发生故障的频率会明显下降，设备进入稳定运行区，一般只有个别突发故障的发生。原因在于：设备自身存在的各种问题在第一年已经暴露，并通过检修人员的改造得以解决；随着对设备性能、运行规律的进一步了解和掌握，操作人员的操作技能大幅提高。
(3)离心压缩机使用寿命一般可达15年以上，随着时间的延长，事故发生率还会逐渐提高。造成这一现象的原因是设备各部件的逐渐老化。
2．2 应采取的措施
设备的这些共同特点，可以反映出机组在整个服役期间存在一定的运行规律。我们在掌握了离心压缩机这些运行规律后，就可以对在不同的运行期间的离心压缩机采取不同的措施：
(1)在设备安装时，应把好质量关。
(2)在设备调试时，应把好验收关。
(3)在设备投运初期，应缩短点检周期、提高点检质量，以及时发现故障，并及时诊断处理。
(4)应该善于吸取同类设备的经验教训，防止其它设备发生过的故障的再次发生。
例如：我厂1#“14000”制氧机配套的DH—90型的空压机，因为低速轴转子二级叶轮过盈量不足等原因，共用34天时间进行单机试车，严重影响了建设工期和安钢的生产。投产后，空压机的轴振动又逐步上升。最后经过与生产厂家磋商，对机组的核心部位——压缩机高、低速转子轴承进行换型改造，即由原椭圆滑动轴承改造为可倾瓦轴承。改造后，空压机的轴振动明显降低，运行至今基本保持平稳。吸取以上的教训，2#“14000”制氧机空压机也成功地应用了此项改造，并取得良好的效果。
(5)机组在进入第二年后，必须坚持正常的点检工作，同时根据运行参数是否变化，监测设备运转情况，防止突发事件的发生。
(6)在设备运转到逐渐老化的阶段，必须适当增加点检次数，以便随时发现设备故障的先兆，帮助诊断设备各部件的运行状态，及时检修或更换，保证设备运行安全，延长设备使用年限。
3 善于利用感官、强化常规点检
作为一名制氧操作工首先应该掌握常规的检查方法来诊断压缩机的运行状态，即：凭借人体的感觉，通过目视、耳听、手摸、触觉的方法，直观的看到跑、冒、滴、漏的液体、闻到刺鼻的气味、听到尖利的或沉闷的响声、摸到发热的部件，利用自己积累的经验，诊断出某个部位是否发生故障。
3. 1 视觉的方法
诊断冷却器是否漏水。开车前、停车后，机组的冷却水未断时，对压缩机的气体冷却器都应进行此项检查：打开气体冷却器气侧排放阀，看到冷却水连续不断放出，可以判定气体冷却器内漏。
停车后，油泵停运但油冷却器没停水时，对压缩机油冷却器都应进行此项检查：在油箱油位指示上作好标记，如看到油位上升，可以判定油冷却器内漏。
3．2 听觉的方法
诊断压缩机放空阀、防喘振阀是否漏气。当压缩机放空阀关闭时，此时是诊断放空阀、防喘振阀是否漏气最好的时机。到放空口处听一下声音，如有声响，说明放空阀、防喘振阀必有漏气现象。
3．3 手摸的方法
诊断级间气体冷却器后气体温度突然升高。通过手摸各级气体冷却器回水管路，如某一级发热烫手，而其它各级不发热，则此气体冷却器一定存在故障，可能是水路堵塞、回水阀脱落等。
3．4 触觉的方法
诊断氧压机止回阀是否漏气。氧压机每次停车时(送氧阀已关)，打开送氧阀与止回阀之间的氧气纯度分析阀，如用手感觉到有氧气连续放出，说明管网氧气通过止回阀倒流，可以判定止回阀漏气。
以上这些常规的诊断方法虽然很简单但却非常实用，全面和系统地掌握这些方法将非常有助于判断机组的故障，并为检修工作提供依据。
4 运用检测手段、综合诊断故障
对于操作这些大型离心压缩机的制氧工来说，已很难单单依*常规的的检查方法来诊断故障。应用先进的检测仪器(如：便携式红外线测温仪、便携式测振仪、示波器等)，掌握先进的在线检测和DCS集散控制技术，同时运用科学的推理方法来综合诊断设备故障，已成为监测、诊断和处理离心压缩机故障的重要手段。
4．1 应用先进的检测仪器监测设备
(1)应用便携式测振仪，诊断空压机电机运行状态。在空压机电机的轴承、基础、机壳处选取几个测点，利用便携式测振仪定时检测振动，采集数据并绘制趋势图，监测电机运行状态。对安装在刚性基础上的、转速为600~3600r／min之间的大型电机，测量电机轴承在其稳定状态下长期运行时的振动速度有效值(单位为mm／s)，然后对照国家对电机振动强度标准界限规定(见表2)，诊断电机振动是否超高。
表2 电机振动强度标准
测量值／(mm／s) <2．8 2．8~4．5 7．1~11．2 >11．2
状态 好 允许 可以承受 不允许
2002年11月，检查运行中的2#“14000”制氧机空压机电机时，发现南轴承油压不正常，停车检查发现南轴瓦已受损，但实际上当时检测电机振速为7．12mm／s，并没有超过电机的“可以承受”范围；2003年7月19日16：38，2#“14000”制氧机因停电全线停车，18：22在恢复启动过程中，检测电机的轴承各测点振动速度：电机北轴向10．1mm／s、北垂直12．1mm／s、北水平6．5mm／s、南垂直7．9mm／s、南水平7．8mm／s。对照以上标准同时与上一次的测量值比较，振速明显超高。根据上次经验，我们及时采取了停车、检修电机的措施，检修时发现南轴瓦已受损严重。通过这两次故障，我们对“电机振动强度标准”有了新的认识：电机振速在7．1~11．2mm／s的范围内长期运行或振速突然增大时，电机轴承也会受到损坏，因此，对于振速在这一范围内运转的电机也应作为“破坏状态”来对待。
(2)应用便携式测振仪，诊断2*“14000”制氧机空压机油泵运行状态。2003年1月19日19：23，操作人员点检时，利用手持式测振仪检测到空压机运行油泵振速值参数如下：北轴向6．3mm／s、北垂直6．9mm／s、北水平3．4mm／s、南垂直8．7mm／s、南水平5．2mm／s，比油泵正常运行值大幅升高，依据以上标准及时判定了运行油泵振速超高，应作为“破坏状态”来对待。于是当即采取更换备用油泵供油、检修运行油泵的紧急措施。经检查发现该油泵的地脚螺栓松动、*背轮间隙太小、泵与电机对中不好。因更换油泵及时，油泵及电机并未受损。
目前，用手持式测振仪检测旋转设备，对比电机振动强度的国家标准，判断旋转设备运行状态已经逐渐成为我们一项常规的检测方法。
4. 2 掌握先进的检测技术诊断故障
(1)应用机组运行中的曲线，诊断空压机各级振动波动的原因。2001年12月23日，空压机各级振动突然超高报警，操作工通过查找微机上各级振动在线监测曲线，发现低速轴振动最高达71μm，高速轴振动最高达81μm，而后迅速恢复到原值(幸好未造成机组联锁停车的事故)，同一时刻空压机电流曲线也有所升高。后经询问调度，其它车间的大型机组刚刚启动，而启动时间与振动波动的时间一致，而且这些设备是在同一回路的电网上。电流和振动曲线的波动原因，很可能是由于其它大型机组启动时引起电网波动，进而使空压机电机的运行条件改变造成的。为避免类似现象的发生，我们采取以下措施：在今后同一电网回路上有大型机组启动前，采取暂时解除振动超高停车联锁的应急措施。采取这一措施后，没有再出现过因其它机组启动，造成本套相关机组振动波动、停车的事故。我们通过多次观察机组的振动曲线，包括其它车间在内的多套大型机组在同样条件下，均发现有类似的振动波动现象，这也验证了我们对这一现象产生原因的判断是正确的。
(2)应用机组停车后的曲线，诊断空压机轴瓦积炭的原因。2002年6月11日，2#“14000”制氧机空压机准备检修，在空分系统停车、空压机卸压停车后，空压机油泵按操作说明书的要求运行了20分钟后停运。但是在打开空压机各级轴承进行检查时，发现部分轴瓦表面有油膜炭化痕迹。为解释这一现象，我们首先查看了各级轴承温度的变化曲线，发现这些温度曲线在机组停运后都有一上升的阶段，于是我们又查看润滑油压力的变化曲线，将这两组曲线进行对比后，确认各级轴温是在油泵停运后开始上升的。最后，我们通过分析，认为轴瓦积炭原因是：空压机停车后，油泵虽然也运行了20min才停运，但机组的叶轮和蜗壳温度仍然很高，油泵停运后，这一部分热量通过轴及间隙传到轴承，使得轴承表面温度升高，导致油膜炭化。为避免类似现象的发生，我们采取以下措施：空压机卸压后，适当延长机组运转时间，这样可以起到冷却叶轮和降低蜗壳温度的作用；空压机停车后，应适当延长油泵运行的时间，以带走轴承周围的残余热量。
4．3 运用科学的推理方法综合诊断故障
——杰出创立测振仪整理
