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离心式压缩机停机故障检修

[复盛空压机] [空压机] [2008-07-10]


引言

离心式压缩机在调试和初期运行时,都会出现很多问题,尤其是压缩机的频繁停机问题,都是经过很长一段时间之后,问题才能得到解决,有时候如果不能找到问题的确切原因,影响到生产和设备的管理,严重的时候会出现巨大的经济损失。结合我厂引进某进口离心式压缩机出现的频繁停机的问题,我空压站电气人员经过长期努力,在电器和自控方面相继采取了诸多措施,收到了预期效果。
电器及自控系统简介
该离心式压缩机为三级压缩,齿轮结构为主齿轮和三个三级齿轮组成的星型连接结构,通过电机带动转子的高速转动对空气进行逐级压缩,形成高压空气。其控制系统采用的是CEM 控制系统,各级振动值、温度、压力等参数都参与到联锁控制中,并提供各项显示、操作、监控等功能。电机启动为软启动启动电压为7000VA,正常运行电压为10000VAC。

压缩机非计划停机故障总结
空压机非计划停机从显示的信息来看,经过总结主要体现在以下三个方面:
(1)启动器故障停机
(2)电压波动
(3)机组的各级轴振动超标停机
停机原因分析
1、关于启动器故障
(1)启动时间过短
因为本压缩机电机启动为软启动,如果从启动到由低压转换到高压(正常运转电压)状态的时间过短,会导致启动柜低压到高压转换不过来,从而引起跳车,显示为启动器故障。
(2)启动电流过大
当启动电流过大时候,其启动柜的保护装置将动作,从而引起跳车,显示为启动器故障。这种情况基本上体现在压缩机的进气阀门开度上,尤其是在冬季环境温度比较低的情况下,因空气比重大,启动负荷相对增大,这种情况多次出现,而且曾经有一次因进气调节阀门出现故障没有关闭引起过重大设备事故,在启动时因启动电流过大,引起启动柜变压器爆炸,幸亏没有人造成人身事故。
瞬间停电或电流的波动
电流的波动一旦超过设定值,其保护联锁装置将动作,显示为启动器故障。
2、关于电压波动
(1)在高压柜的控制柜上,有欠压保护和过压保护两种控制,一旦系统电压波动超过过压保护参数或低于欠压保护参数,为保护启动柜装置,其保护联锁装置都会动作,进而引起设备停机。
(2)在控制系统中,所有仪表供电设备都没有UPS系统。对控制系统供电所要求的110VAC(经变压器转化)供电波动要求很严格(±5%),一旦出现电压波动过大时就会出现现场启动柜保护动作,严重时候,会因控制电源断电,辅助油泵无法运行而导致轴承严重磨损。
通过总结,电压波动一般情况下主要出现在下列情况
(1)打雷、下雨的天气。
(2)供电系统的上级或同级系统出现电压波动或者有大功率设备有操作动作。
3、关于机组的轴振动
本离心式压缩机在齿轮箱上有三个振动探头分别监测一、二、三级振动值。探头对轴振动检测采用电涡流原理,探头由通有高频信号的线圈组成,当距离发生变化时,产生的电物理是探头的高频信号的能量损失,使剩余的能量和距离相对应,这个电压信号送到控制器显示和报警。其振动变送器(前置放大器)在制造厂是按一定的金属材质进行标定的。其同轴也是按一定的比例给定。其探测显示的故障一般为振动值超标居多。通过分析可能存在以下原因:
(1)检测系统故障。探头在出厂前都经过严格的防磁化处理,要求在使用时,端部保护层不应有碰伤或剥落。而我们在安装时,按照场上要求的安装法,因为看不到距离,都是把探头碰到壁再返回,然后测量间隙电压,根据间隙电压来调整距离,若用力过大压轴,则可能损坏探头。
(2)间隙电压不合适或发生变化。
(3)延伸电缆的信号电缆的屏蔽层有可能损坏,外界的强干扰对信号影响。
(4)叶轮上油污和灰尘。这样就会造成转子的不平衡。
(5)内部机械有问题。
制定改进措施
在分析了上述原因和现象的基础上,我们具体采取了以下改进措施:
(1)提高了启动时间,经与厂家联系,目前启动时间由15S提高到18S。
(2)在每次开机前都要转化到手动状态检查进气阀门开度是否正常。避免引阀门开度过大,而引起压缩机启动时电流过大,经过与厂家交涉,阀门卸载开度由原来的15%降低到6%,夏季天气温度高时为10%。其目的为了在满足启动需求最小负荷的情况下,适当的降低启动电流。
(3)增加了UPS系统彻底杜绝了因电压波动而造成的仪表控制电源断电,进而停电造成的部件损坏。
(4)经与厂家联系,结合我厂的实际生产情况和非计划停机对设备的损坏程度,去掉了超压和欠压保护,并且在每次有大的设备启动时都要求上级供电系统相应的提高供电电压300~500V(我厂供电电压为10000VAC),大大降低了因电压波动而造成非计划停机。
(5)降低了压缩机的启动时间,从原来的25S降低为现在的20S。
(6)对现有的仪表接线进行全面检查,对可能出现的接触不良的地方进行整改。
(7)认真检查各信号线和屏蔽层,并更换了屏蔽层不好的电缆,对振动变送器增加了绝缘性。
(8)严格探头安装,安装前确认各部件电缆完好,检查有无接触不良或氧化现象,安装中随时检测,并注意避免损坏各部件、丝扣及探头。

结论
经过不断地总结分析,制定方案及实施检验,故障率明显下降,在初期运行的两年内,其无计划停机次数达到上百次,在采取了上述措施后,基本上消除了机组的非计划停机,现在每年因电气问题引起的无计划停机次数平均不到两次。由此可以看出,设备初期调试和运行中出现的频繁故障停机现象,大部分都是由于电器和自动控制方面产生的。如果我们能够在设备初期及早的发现并排除这些问题,将对生产和设备都有极大的益处。