离心式压缩机轴电流腐蚀现象的分析与处理

发表时间:2020/5/15   来源:《基层建设》2020年第3期   作者:朱涛 王正路 刘先禹
[导读] 摘要:在发电机组中最早发现了由于转子带电产生轴电流造成机械元件损伤。
        联泓新材料科技股份有限公司  山东滕州  277527
        摘要:在发电机组中最早发现了由于转子带电产生轴电流造成机械元件损伤。近年来,在电机、蒸汽汽轮机及离心压缩机等旋转设备中也多次发现轴电流腐蚀现象,本文基于离心式压缩机轴电流腐蚀现象的分析与处理展开论述。
        关键词:离心式压缩机;轴电流腐蚀现象;分析与处理
        引言
        离心压缩机是业界常用的一种压缩机,具有很大的优点,但在使用过程中会出现很多缺陷。技术人员应该分析故障的原因,采取有效的预防方法。从而提高离心压缩机故障的检测水平,提高故障处理的效率,保证压缩机正常稳定运行,使我国工业生产稳定进步。
        1离心式压缩机的主要优点
        离心压缩机由定子和转子组成,用于空气压缩。定子本体为气缸,还包括曲线、扩散器、进气、排气管等装置。转子主要包括叶轮和轴。压缩机的其他结构包括冷却器、齿轮和生长装置等,并使用并发操作规范驱动。近年来,工厂、炼油厂等企业通过应用离心压缩机,使其成为压缩和运输的主要设备之一,离心压缩机与现有活塞压缩机相比,安装空间小,结构小,具有简洁、重量轻、风量等优点,对压缩工作非常有利,具有特点。随着技术的发展和提高,离心压缩机的压力更大,流量更大,压缩范围更大。此外,离心压缩机磨损度低,维修和保养费用较低,得到了广泛的普及。
        2离心压缩机轴电流腐蚀现象介绍
        离心压缩机属于高速旋转机械,在运行中转子与轴瓦中间会形成一道油膜,起到支撑、润滑及绝缘的作用。由于转子对地电阻的存在,在特定条件下,就会建立对地电压。当电压升高到某一数值,会在电阻最小的区域流通击穿,发生电火花放电。放电过程将熔化金属粒子,在金属表面形成细小的电腐蚀凹坑。在凹坑增多后,金属表面变得粗糙没有光泽,如果发生在轴瓦表面将造成永久性的机械磨损。熔化的金属粒子进入润滑油系统,将使润滑油性能降低,破坏转子与轴瓦之间的油膜绝缘性,加剧电腐蚀的进展。由于轴电流腐蚀的作用,轴瓦表面的巴氏合金将出现越来越多的凹坑,这不仅会改变原有的轴瓦间隙,更会导致油膜刚度不足,轴瓦开始受到摩擦、局部高温,甚至烧毁。转子在旋转过程中也会诱发油膜涡动,造成转子的运行不稳定。油膜与转子的不稳定反过来影响油膜绝缘效果,加剧电火花放电。在相互影响下最终导致轴瓦与转子的严重损伤。
        3油泵选型
        离心式压缩机润滑系统润滑油全部存储在油箱中,并完成脱气、沉降、预热处理。油箱设计要点有二,即容积选择和自由面积设定。其中,容积选择主要考虑管路和设备容积、润滑油流动损耗、油箱内液面合理高度等,确保循环回的润滑油在油箱内停留足够时间,可充分释放内部掺杂的烟气。而自由面积的合理选择也可促进烟气释放,避免其再次进入到润滑循环当中。离心式压缩泵润滑系统油箱为一种常压容器,因此其材质的选择主要考虑刚度指标。例如可安装侧板压槽,或设置外部强化钢筋提高油箱刚度,还可选用增加壁厚的方式。常用油泵类型为离心式油泵和容积式油泵,二者各有优势,可根据实际需求进行选择,在国内离心式压缩泵润滑系统中,容积泵更为常见。容积泵的优点在于当温度既定时,压力对其输出流量的干扰非常有限,若压力值在0.2~0.3MPa,输出量几乎不变,有利于输出流量控制。但容积泵运行时易发生瞬时输出压力超出限定值的问题,且其必须配合自动回流调节阀使用。


        4离心式压缩机轴电流腐蚀处理
        4.1停车检修处理
        在离心压缩机发生轴电流腐蚀现象后,可以先对接地装置进行全面检查或加装。除了进行在线处理以外,还需要尽早停车进行检查与处理。已经发生轴电流腐蚀的轴瓦瓦块需要及时更换,或采用一种高性能复合金属材料,如铜镍合金瓦块。由于铜镍合金具有优异的导电、导热、耐蚀性,铜镍合金轴瓦浇筑、制造技术已经成熟,轴瓦逐渐在市场上应用。转子可以采用高斯表测量带磁情况,一旦超标,通过专业热处理工艺或专业消磁装置进行处理。
        4.2做好设备检修
        从宏观或微观的角度进行分析,可以肯定地知道,使用中设备的维护是最重要的安全措施。对于离心压缩机,必须加强设备维护。实际上,现阶段离心压缩机维护过程的主要问题是维护精度非常高,维护工作空间有限,难以维护。因此,有必要加强机械师水平,应用激光矫正器等现代设备,减少维修错误。不仅如此,还可以在离心压缩机上添加检查系统装置,做好监察工作,提高检查效率,减少机械师压力。
        4.3其他措施
        离心压缩机是业界重要的生产设备,这种设备结构比较复杂,运行中故障也比较容易发生,对生产效率和质量有重要影响,也对生产形成一些不安全的因素,对安全生产有一定的影响。因此,要分析离心压缩机经常出现的故障,好好反映预防措施,确保安全生产,提高生产工艺的效率。1)在压缩机的监测数据中引入压力比分析概念,监测随时间的单位性能变化。例如:如果由于单元叶轮、扩压器、冷却器等流道尺度而导致气流阻塞,则设备的第一叶轮行压力将增大(增加以前的压缩级压力比),此时单元运行条件发生了变化,应着重进行热化趋势分析,进行提前清池、清洗和其他预防性维护工作。新购买的单位在选择参数时,尽可能多的压力高于最终等级,适当提高单位等级间冷却器的排气温度,减少中等等级空气中凝结水的析出,减缓单位腐蚀和结垢。2)加强单元润滑油系统的维护,确保轴承润滑油量、温度以及物理和化学性能控制标准范围内润滑剂膜的稳定性,防止轴承原因引起的空气压缩机机械振动,以及设备各部分的损坏。3)离心压缩机尽量不参与大型压缩机管网系统负荷调整,以确保装置平稳运行。做好设备的定期维护和维护,严格管理维护的核心安全技术环节。自我清洁过滤条件、滤油条件、疏水状态、冷却效果和各级压力比,重点放在工作检查上。叶轮、球根、轴承和油气密封组装和冷却器清洗重点在专职点检查控制,为了防止进入浪涌条件之前单元浪涌,为了防止浪涌,在打开电源之前,应加强防喘阀(排气阀)的调试、运行中检查和维护。。
        结束语
        离心式压缩机在实际的运行中,压缩的过程会形成一种沿着径向方向移动的气流,基于离心式压缩机运行的特性,使得离心式压缩机在运行中有着特有的规律。在压缩技术中对于离心式压缩技术的应用已经发展较为普遍,但是在离心式技术实际的运行细节环节中,仍然会存在一些故障率较高的问题,对于离心式压缩机的故障率较高问题应该协调技术处理部门进行专业的技术难题克服,彻底解决离心式压缩机存在的问题,为离心式技术的发展开阔更为广阔的前景。
        参考文献
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