状态监测在空压机上的应用

　　冶炼厂自90年代初开始引进加拿大诺兰达炉富氧熔池熔炼工艺，配套的两套由杭州制氧机厂生产的KDON-6000/13000-X型制氧机组，向诺兰达炉提供9000m 3 /h的高纯氧，同时还能向转炉提供氧气。

　　空压机是制氧机组中*关键的大型设备，它为整个制氧系统生产提供原料空气，它能否正常运转将直接制约制氧的生产。该系列空压机是由沈阳鼓风机厂制造的DH63-14型等温压缩机，在大齿轮两侧各布置一组小齿轮轴，小齿轮两端上悬臂安装两级叶轮，每经过一次压缩后气体就送到冷去器冷却。该空压机配套同步电机功率3400kW，加工空气量为31500m3 /h（标准状况），排气压力0.67MPa（A）。

　　2运用状态监测控制空压机运行参数

　　两台空压机安装了由南京汽轮高新技术开发公司生产的振动在线监测系统，主要监测四级轴颈相对于轴瓦的X和Y方向的振动位移值。同时在主控计算机上显示空压机各级轴承温度，油温，油压，空气量吸入和排气压力及温度等。对整台空压机的运行能进行不间断的状态监测。

　　由于大冶公司以前没有大型制氧设备，缺乏必要的实践经验，仅仅参照说明书进行僵化的操作往往难以达到良好控制的目的，因此，该监测系统所提供的信息对空压机的正确操作出控制，起到了不可代替的作用。如开车阶段，导叶从启动位置打开到30以后，如果马上对空压机提压，我们将看到各级振动明显提高，而且很不稳定，确定其为低压喘振。故而我们改进操作，开车后，将导叶开到65以上，再来升压，如果不需要那么多气量，再关小导叶至合适位置，从而避免开车阶段的低压喘振。

　　作为如此大型的设备，我们将降低其振动作为运行控制的主要任务，从1#，2#空压机来看1#空压机使用32#汽轮机油，2#空压机因某种原因则使用46#油，我们通过对监测系统所获得的1#空压机大量动行参数的统计分析，发现油温控制在35#左右时，其振动状况*好；而对于2#空压机我们经过多次实践，则发现其振动良好点是油温控制在40#时，振动比油温在35#时能下降8%左右。

　　空压机配套电机功率高达3400kW是我厂的能耗大户，如何降低电耗，也是我们工作的重点。

　　由于空压机能力有一定富裕，通过关小进口导叶，减少放空气量，可以取得明显的节能效果。但当导叶开度太小时，振动又会加大，我们通过状态监测较好的解决了这一矛盾。

　　3正确判断避免了系列DH空压机重大设备事故

　　系列控压机的振动在1997至1998年6月运行过程一直良好，但在1998年7月出现了异常情况。我们将针对级轴振动在几个典型时刻进行对比。7月9日6时04分，空压机没有异常。

　　在7月9日7时15分，和7时23分空压机发出瞬间异常声响，同时级轴承温度在这两时有明显的上升尖峰，温度由55#上升到62#，在8时10分停车检查各级轴承，只是有一些大面积接触亮点，作轻微的修复以后，在7月10日20时15分再次启动空压机轴承温度58#，通过以上三个时刻的振动情况比较和分析，发现在异常时振动幅度突然异常攀升，轴承温度剧烈变化，伴随着尖锐的叫声，同时在振动步谱上表现出来的工频尖峰来看，必然是转子部分出现异常损坏，造成转子动平衡突然破坏。果断决定在7月11日0时50分停止运行空压机，当时初步认定该空压机的异常情况可能是转子系统的严重不平衡造成，级叶轮有损伤。经拆卸检查发现，比我们预想的要严重得多，级叶轮盖有两条辐射状的穿透裂缝，每条长100mm以上，另在端部密封口环处还有一道裂纹。如果这个转子继续运行，裂纹将迅速扩展，必然会造成叶轮破碎，击破空压机大盖飞出，高速转子会突然失稳，破坏所有轴承，将导致整台空压机报废，同时飞出的碎片还有可能造成重大的人员伤亡，损失将十分巨大。

　　4为Ⅱ系列空压机更换备件提供依据

　　Ⅱ系列空压高速转子，从1997年运行以来，，%级轴振动一直在较高水平上，级65m，% 56m，超出振动允许范围。

　　虽然振动幅值比较大，但较稳定，振动频率特征，主要在高速轴工频200Hz左右，显然是高速转子的动平衡存在较大问题。将高速转子多次进行动平衡校验，发现该转子的动不平衡的相位角极不稳定，应用双面去重法无法找准去重位置。初步判定该转子在制造上或装配上存在着缺陷，由于这类缺陷很隐蔽，必须送回制厂家彻底检查处理才能解决。为了缩短停修时间，我们重新购置了一套转子，更换上去以后，该机组振动明显下降，级平均32m，%级平均28m，达到良好的运行状况。购置一套转子的费用十分昂贵，如果没有充分的理论依据和现实要求，显然是难以下决心实施的。