【摘 要】針對(duì)錦西石化分公司180萬t/a重油催化裂化裝置煙氣輪機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，結(jié)合當(dāng)時(shí)工藝條件下機(jī)組的歷史運(yùn)行及檢修情況，充分利用狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行有效分析，適時(shí)提出了預(yù)防性檢修策略，并得以在機(jī)組解體檢查后對(duì)預(yù)判狀況充分驗(yàn)證，是一例典型的機(jī)組預(yù)防性檢修的成功案例。同時(shí)針對(duì)試機(jī)過程中增速箱出現(xiàn)的異常雜音，技術(shù)人員借助美國ENTEK公司的便攜式數(shù)據(jù)采集器Enpac2500對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析，及時(shí)開展?fàn)顟B(tài)評(píng)估和有效處理，成功實(shí)現(xiàn)了機(jī)組平穩(wěn)開機(jī)和高質(zhì)量運(yùn)行，為公司的安、穩(wěn)、長(zhǎng)、滿、優(yōu)生產(chǎn)提供了有力保障，也為大型機(jī)組的先進(jìn)管理積累了豐富的素材和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

　　【關(guān)鍵詞】煙機(jī) 預(yù)防檢修 狀態(tài)評(píng)估 有效處理

　　一、前言

　　錦西石化180萬t/a重油催化裂化裝置煙氣輪機(jī)，工藝編號(hào)：BE1101（型號(hào)：YL10000Q），生產(chǎn)廠家為渤海裝備蘭州石油化工機(jī)械裝備分公司，2016年11月由雙級(jí)煙氣輪機(jī)改造為單級(jí)煙氣輪機(jī)，并安裝投用。配套軸流式主風(fēng)機(jī)B1101，型號(hào)AV56-12，1998年9月安裝投用，2005年主風(fēng)機(jī)改造，轉(zhuǎn)子更新12級(jí)動(dòng)葉片，靜葉片共12級(jí)，其中可調(diào)11級(jí)，1級(jí)不可調(diào)。煙氣輪機(jī)（簡(jiǎn)稱煙機(jī)）BE1101近年的運(yùn)行情況如下：2017年9月14日晚，因煙機(jī)前振VIA1421振動(dòng)突然升高超過報(bào)警值，主風(fēng)機(jī)切換至備用風(fēng)機(jī)，煙機(jī)組停機(jī)檢修；2017年12月10日，因煙機(jī)前振VIA1421振動(dòng)突然升高接近報(bào)警值并有持續(xù)升高趨勢(shì)，主風(fēng)機(jī)切換至備用風(fēng)機(jī)，煙機(jī)組停機(jī)檢修。兩次停機(jī)檢修均發(fā)現(xiàn)煙機(jī)通流部分存在結(jié)垢情況，主要分布在動(dòng)靜葉片以及持環(huán)葉頂部位。

　　該煙機(jī)組自2017年12月22日開機(jī)以后，整體運(yùn)行比較平穩(wěn)，煙機(jī)振值VIA1421X在19~25mm波動(dòng)，期間在2018年4月、9月和11月出現(xiàn)過小幅升高，VIA1421X最高達(dá)到34μm，而后又逐漸降至19~25μm。2019年1月2日，因前振VIA1421X、Y突然升高超過停機(jī)值，二取二聯(lián)鎖停機(jī)。2019年1月10日，煙機(jī)并入系統(tǒng)。2019年6月15日煙機(jī)振動(dòng)升高，經(jīng)分析認(rèn)為是煙機(jī)結(jié)垢造成的，決定主動(dòng)停機(jī)檢修。2019年6月18日煙機(jī)切換出系統(tǒng)檢修，6月25日上午煙機(jī)并入系統(tǒng)。

　　截至到2019年12月10日，煙機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，各點(diǎn)振動(dòng)值無明顯變化，針對(duì)重催裝置本周期煙機(jī)的運(yùn)行狀況，為確保裝置的長(zhǎng)周期運(yùn)行，經(jīng)過充分的分析研究，錦西石化分公司機(jī)械動(dòng)力處決定對(duì)煙機(jī)機(jī)組進(jìn)行預(yù)防性檢修，于2019年12月11日停機(jī)至2019年12月18日，歷時(shí)8天。

　　二、煙機(jī)組檢修及試機(jī)運(yùn)行情況

　　1. 解體檢修情況

　　煙機(jī)組于 2019年12月11日上午10點(diǎn)具備切機(jī)條件，11點(diǎn)30分煙機(jī)組順利切出系統(tǒng)檢修。12月12日，對(duì)煙機(jī)進(jìn)行解體檢修，煙機(jī)動(dòng)葉片、靜葉片葉頂和葉根部位均存在結(jié)垢情況，如圖1～圖3所示。頂間隙為2.0～2.2mm，動(dòng)葉片共計(jì)66片，其中葉頂有23片出現(xiàn)磨損（見圖4），但不影響繼續(xù)使用，其余的氣封、油封等部件未有損壞（見圖5）。通過拆解情況看，本次煙機(jī)組預(yù)防性檢修非常及時(shí)，有效地避免了動(dòng)葉片的進(jìn)一步磨損。

　　2. 煙機(jī)組試機(jī)情況

　　2019年12月15日，檢修完畢，準(zhǔn)備試機(jī)。12月16日，在煙機(jī)升速過程中，增速箱有異常聲響，但振動(dòng)值和溫度正常，經(jīng)過相關(guān)管理部門、檢修單位和屬地單位共同研究，決定將增速箱解體檢查。本次增速箱進(jìn)行拆解，測(cè)量發(fā)現(xiàn)低速齒輪軸軸瓦間隙達(dá)到0.40mm，已超出標(biāo)準(zhǔn)值（0.28~0.35mm），高速齒輪軸軸瓦間隙達(dá)到0.35mm，也已超出標(biāo)準(zhǔn)值（0.24~0.30mm）；高低速齒輪軸軸頸均有輕微磨損；高低速齒輪齒面未發(fā)現(xiàn)磨損痕跡。12月18日，增速箱檢修完畢，在試機(jī)升速過程中，仍有雜音，經(jīng)過技術(shù)分析后，判斷可以繼續(xù)試機(jī)，在電動(dòng)機(jī)達(dá)到機(jī)組工作轉(zhuǎn)速后聲音消失，當(dāng)日17點(diǎn)30分，煙機(jī)并入系統(tǒng)，運(yùn)轉(zhuǎn)正常。

　　3. 煙機(jī)檢修前后振動(dòng)值對(duì)比情況

　　煙機(jī)組開啟并入系統(tǒng)，調(diào)整操作運(yùn)行正常后，煙機(jī)振動(dòng)值為VIA1421X：15.5mm；VIA1421Y ：19.2mm；VIA1422X：20.4mm；VIA1422Y：12.2mm。主風(fēng)機(jī)、增速箱各部振動(dòng)、溫度運(yùn)行數(shù)據(jù)均正常。檢修后煙機(jī)前振VIA1421X、VIA1421Y ，以及煙機(jī)后振VIA1422X較檢修前振動(dòng)值有所下降，煙機(jī)后振VIA1422Y較檢修前相比振動(dòng)值變化不大，因此本次煙機(jī)組的檢修是成功的。

　　三、煙機(jī)預(yù)防性檢修的必要性

　　根據(jù)機(jī)組振動(dòng)曲線以及煙機(jī)拆解情況判斷，為防止振動(dòng)突然上升自保停機(jī)，對(duì)煙機(jī)進(jìn)行預(yù)防性檢修。從現(xiàn)場(chǎng)情況看，煙機(jī)結(jié)垢較嚴(yán)重，動(dòng)葉片和靜葉片均存在結(jié)垢情況，葉頂和葉根部位結(jié)垢情況比葉身嚴(yán)重，尤其是葉頂和靜葉持環(huán)之間的空隙部位，垢層較厚，這與前幾次停機(jī)檢修發(fā)現(xiàn)的結(jié)垢情況相似，動(dòng)葉頂也出現(xiàn)磨損。通過以上情況判斷，為預(yù)防轉(zhuǎn)子葉片上垢層局部脫落造成動(dòng)平衡失穩(wěn)，因此進(jìn)行了預(yù)防性檢修。

　　四、機(jī)組增速箱異常聲響的原因分析

　　增速箱異常聲響是由于煙機(jī)單獨(dú)作驅(qū)動(dòng)傳遞載荷時(shí)，會(huì)發(fā)生不同程度的形變，在齒輪嚙入和嚙出的瞬間，沿齒輪嚙合線方向會(huì)產(chǎn)生嚙合沖力，從而在齒輪傳動(dòng)中引起一定的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的噪聲，而電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后低速軸的約束增加，軸系穩(wěn)定，嚙合就能正常。借助離線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)美國ENTEK公司的便攜式數(shù)據(jù)采集器Enpac2500進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集和分析，結(jié)果如下。

　　1）煙機(jī)轉(zhuǎn)速為2 100r/min時(shí)，齒輪箱頻譜，譜線整體離散，二倍頻占主導(dǎo)（見圖6）。

　　2）煙機(jī)轉(zhuǎn)速增加到3 000r/min時(shí)，譜線逐漸清晰，齒輪嚙合頻率清晰，頻譜范圍縮減，但整體仍存在離散現(xiàn)象，懷疑此時(shí)轉(zhuǎn)子存在松動(dòng)，導(dǎo)致頻譜在整個(gè)頻率區(qū)間都有一定的數(shù)值（見圖7）。

　　3）隨著煙機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后的工作轉(zhuǎn)速，大部分雜音頻率消失，振動(dòng)狀態(tài)相對(duì)穩(wěn)定（見圖8）。

　　綜上所述，結(jié)合煙機(jī)運(yùn)行狀況，煙機(jī)運(yùn)行過程中，在達(dá)到工作轉(zhuǎn)速之前，齒輪箱靠電動(dòng)機(jī)側(cè)低速軸沒有約束，造成齒輪箱軸系不穩(wěn)定，二倍頻占主導(dǎo)。隨著轉(zhuǎn)速增加，軸的不穩(wěn)定會(huì)影響齒輪嚙合，導(dǎo)致頻譜成分有一定變化，在頻譜中可以觀察到轉(zhuǎn)子二倍頻及齒輪嚙合頻率，頻譜數(shù)值范圍減小，說明雜音減小，轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)有一定好轉(zhuǎn)。隨著轉(zhuǎn)速達(dá)到工作頻率，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)，低速軸約束增加，松動(dòng)現(xiàn)象消失，各特征頻率變得清晰。總體振動(dòng)值不高，轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)相對(duì)良好。

　　五、煙機(jī)運(yùn)行狀況的防

　　范措施

　　1. 技術(shù)防范措施

　　1）對(duì)煙機(jī)結(jié)垢原因進(jìn)行深入分析，主要從生產(chǎn)操作、催化劑使用和旋風(fēng)效率等方面查找原因。2）該裝置現(xiàn)為立管式三旋，P S T-250型分離單管共計(jì)80根。2016年大修期間更改設(shè)計(jì)為72根單管，目前堵管8根，計(jì)劃窗口期恢復(fù)為80根單管。

　　3）充分利用在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)煙機(jī)運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控分析，對(duì)機(jī)組問題早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)警、早應(yīng)對(duì)。

　　2. 管理防范措施

　　1）嚴(yán)密監(jiān)控轉(zhuǎn)子各點(diǎn)振值和殼體振動(dòng)烈度，若振值超過運(yùn)行正常值的兩倍時(shí)，主動(dòng)停機(jī)進(jìn)行清理檢查。

　　2）鑒于該煙機(jī)目前的運(yùn)行工況，結(jié)垢情況較嚴(yán)重，在未解決結(jié)垢問題的情況下，煙機(jī)運(yùn)行滿10個(gè)月即主動(dòng)停機(jī)檢查。

　　3）在振動(dòng)出現(xiàn)突然明顯升高的情況下，進(jìn)行預(yù)防性檢修，防止出現(xiàn)突然停機(jī)的情況。

　　3. 其他防范措施

　　相關(guān)單位進(jìn)一步做好煙機(jī)機(jī)組的日常操作與維護(hù)工作，延長(zhǎng)機(jī)組運(yùn)行周期。

　　六、結(jié)語

　　近期，重油催化裝置煙機(jī)運(yùn)行一直備受公司各級(jí)管理人員和技術(shù)人員的密切關(guān)注，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)分析，正確決策，對(duì)煙機(jī)進(jìn)行預(yù)防性檢修，把造成煙機(jī)損壞的故障消滅在萌芽之中，為今后在大機(jī)組以及設(shè)備管理中積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

　　設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷是保證設(shè)備連續(xù)、安全、可靠、高效和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要技術(shù)手段，是設(shè)備管理和維修的重要組成部分。做好預(yù)防性檢修工作，可提高設(shè)備的可靠度，保障設(shè)備安、穩(wěn)、長(zhǎng)、滿、優(yōu)運(yùn)行。

　　同時(shí)也培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人員對(duì)大機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷的分析判斷能力，對(duì)設(shè)備管理人員和技術(shù)人員也是一個(gè)很好的鍛煉機(jī)會(huì)，使設(shè)備管理和技術(shù)水平得到一次很好的提升。

　　參考文獻(xiàn)

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　　郭隆山 寧德君 劉愛南

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