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大型螺桿轉子突然抱死怎么辦？

故障概述

GML95型雙螺桿壓縮機是30萬噸/年聚烯烴裝置的常用機型。K-8200風機，型號GML95，每天不定時啟動，主要用于B線摻混，每次運行4-5小時，每天運行2-3次，故障發生前累計運行7900小時。輸送能力為4722Nm3/h，轉速為7351rpm,軸功率243kW，入口流量6529m3/h。

故障發生后，調閱當天的風機運行的電流，運行曲線如下：

05：48 啟動風機，進行摻混倒倉操作。

10：36 摻混倒倉完成，風機空載運行。

12：05 進行摻混倒倉操作。

16：22 風機出口電流高報跳車。內操發現摻混風機電流突然上漲至高報，風機停機。班組隨即通知裝置管理人員，將設備斷電。裝置管理人員按照檢查程序脫開聯軸器，進行設備盤車，無法盤動，初步判斷為軸承或轉子損壞，迅速聯系維保人員拆檢。

通過拆檢，解體檢查發現：

1.1驅動軸及軸承未見明顯異常；

1.2軸承箱齒輪未見明顯損傷；

1.3陰陽轉子嚙合密封線部位有磨損（見標注1）；陽轉子非驅動端端面磨損嚴重（見標注2）；靠近轉子兩側端部的陰陽轉子密封線配合型線磨損嚴重（見標注3）

1.4 機殼（陽轉子非驅端處）出現三處裂紋

1.5 陽轉子非驅動端調心滾子軸承（起軸向定位作用）外圈與定位盤磨損（見標注5）軸承外圈安裝定位環上的銷釘已變形（見標注6）

1.6 陽轉子驅動端徑向軸承保持架損壞，軸承滾柱變形、磨損并混亂排列。

1.7 轉子軸裝密封處出現約1/6周長的燒痕，

1.8 轉子端面有約2/3圓周與殼體端發生磨損。

1.9 主轉子軸彎曲偏離中心2.7mm；副轉子軸彎曲偏離中心2.0mm。

2.0 主、副轉子外圓均直徑磨小約2.9mm。

2故障原因分析

綜合拆檢情況，對故障可能產生的原因進行分析如下：

2.1 結合潤滑油油質分析結果為合格，油品更換周期4000小時未到，油壓3.2bar在要求范圍內（1.8-5.5bar），且油壓設有聯鎖停機，初步判斷潤滑情況良好；排除潤滑不良引起的軸承損壞造成的抱軸。

2.2 根據巡檢記錄，風機入口壓力-30kPa，大于廠家要求的-45kPa值，且現場檢查入口濾網，未發現有破損情況，各項參數均顯示正常，現場巡檢時，未發生異響，排除壓縮機內進入異物導致轉子抱死。

2.3 根據風機的拆檢情況：整體來看，陰陽轉子倆端面處磨損嚴重，中心處磨損較輕；陽轉子驅動端徑向軸承保持架損壞，軸承滾柱變形、磨損并混亂排列；非驅動端軸承保持相對完好，內側止推軸承與定位盤有受力磨損痕跡，軸承外圈安裝定位環上的銷釘已變形；轉子端面有約2/3圓周與殼體端發生磨損；轉子軸裝密封處出現約1/6周長的燒痕；說明轉子在高速運轉過程中不是整體的軸向串動，而是轉子嚙合過程發生傾斜，轉子徑向方向發生位移變形。

2.3 從運行分析來看。由于壓縮機運轉中出口溫度高，壓力大，再加上轉子轉速高達7351rpm,對陰陽轉子頂間隙，端面間隙，相互嚙合間隙要求極高。轉子在運轉中，由于轉子變形，發生轉子嚙合摩擦和端面與殼體端面瞬間摩擦，造成局部溫度瞬間升高，使得陰陽轉子嚙合間隙和端面間隙更加變小，瞬間抱軸。

綜上，聯系到驅動端徑向軸承保持架損壞，軸承滾柱變形、磨損并混亂排列，推斷驅動端徑向軸承在運行過程中失效是造成設備故障的主要原因。

2.4 驅動端徑向軸承運行中的失效原因

考慮到類似的設備故障、故障部位以及使用的環境，失效的原因主要有以下幾個方面：

2.4.1 陽轉子驅動端軸承可能存在缺陷。

2.4.2 螺桿壓縮機在力的計算或軸承選用上可能失當。

2.4.3 該螺桿壓縮機沒有外置潤滑油泵，只是在軸的末端帶有潤滑油泵，壓縮機在啟動瞬間，該設備軸承沒有油的注入，潤滑上存在隱患，尤其是頻繁啟動，更加加速軸承的失效。

2.4.4 裝置生產整體負荷較高，達到了120%，加速了軸承的失效。

2.4.5 潤滑油故障。機器位于高寒環境地域，冬季寒冷時節溫度達零下30余度，嚴重影響潤滑油流動性。加之，該機器原裝軸承潤滑噴嘴噴油通徑只有0.06mm，當遭遇極寒冷時段，在潤滑油流動性變差條件下，機器初始啟動的一個時段內，軸承少油甚至失油是，軸承受損亦成必然。隨著軸承受損程度積累，機器高速運行，不確定誘因導致瞬間軸承崩潰的幾率大增，亦會出現寒冷季節軸承少油、失油導致的軸承損傷，在非寒冷季節軸承崩潰。一般情況下，寒冷季節因潤滑油流動性變差導致軸承少油、失油致使軸承損傷崩潰，常發生在寒冷季節。

3缺陷修復

3.1 轉子軸修復，由于轉子軸彎曲，轉子外圓不規則磨損，轉子失去參考中心，且沒有完整的位置可做中心基準。我們采用冷焊工藝，補足轉子軸尺寸，以原始未磨損的部分轉子凹槽點為基準點，反復調整同圓周上四（六）個凹槽點，使之處在同一圓周上，再用不同位置的凹槽點進行校驗，以此反復，直至確保轉子中心找正；固定轉子軸后，在轉子軸兩端車成基準位，以此為基準位，在轉子軸兩端完成打轉子中心孔，車、磨等，恢復轉子軸原始尺寸參數。

3.2 轉子葉外圓、葉面修復，轉子葉外圓修復，采用壓片滾焊修補工藝，根據外圓磨損輪廓，把不同厚度的壓片，剪成與轉子葉外圓磨損部位形狀完全相同的壓片，逐層滾焊，堆出與原始轉子曲面一致的滾焊層，修磨拋光即可；轉子葉面修補，先制作一個與兩轉子中心距完全一致工裝，把磨損轉子固定，以此測量轉子葉面不同部位的磨損量，根據不同部位轉子葉面磨損量，選取0.05~0.20mm不同標準壓片，滾焊至合格尺寸，拋光即可。

3.3 外殼修復，采用冷焊工藝，補焊至設計厚度后，鏜、珩磨之合格。

3.4 機身一體端蓋裂紋修復，采用鉆孔連續鑲螺絲方法修補至合格。

3.5 其他部位修復，均采取冷焊、車、鏜、磨常規方法修復至合格。

4效果

該機損壞程度，經尋找多個專業廠家試圖修復，均被報廢，后經我公司與陜西關中壓縮機制造有限公司工程師劉安才聯合攻關，采用上述方法修復后，該機運行各項參數合格。截止目前，已穩定運行3000余小時，未出現瑕疵。

5預防措施

為預防類似壓縮機故障的產生，需要加強風機的日常操作維護。

5.1 對設備來講，振動為故障之源，要堅持做好壓縮機振動測量并記錄，觀察趨勢。發現趨勢狀態變差，要及時停車進行維修維護；

5.2 各專業加強巡檢，檢查風機運行情況及各參數，是否有異響；

5.3 嚴格按照廠家要求的油品更換周期4000小時更換新油、油濾，確保潤滑合格。

5.4 確保空濾等備件合格，并嚴格按照求4000小時更換空濾，若環境較差，應加大清理或更換頻次，保證無異物吸入；

5.5 冬季及時投運隔音罩內暖氣，保證壓縮機本體的啟動溫度15度以上，防止潤滑油低溫流動性變差，導致軸承少油、失油。

5.6 加強與螺桿壓縮機制造商的溝通，就壓縮機在力的計算或軸承選用進行探討。

5.7 在滿足裝置生產的條件下，盡量減少啟動頻次和增加送料摻混時間，以減小壓縮機負荷量。

5.8 定期做好檢修維護和保養。

租賃空壓機的注意事項:

一、確定租賃空壓機的參數

壓力：即需要的壓縮空氣低壓力，常用單位有Kg/cm2、Bar、Mpa、Psi。

流量：即考慮了適當余量的大用氣量，常用單位有，m3/min、L/min。

二、確認要求租賃空壓機質量

含水量：即壓縮空氣干燥度，常用的術語是露點溫度℃。

含油量：即壓縮空氣中殘留油的量，常用的術語有ppm、mg/m3。

三、租賃空壓機使用安全

生產是否合法性：沒有經過國家檢測許可的各種非法性質的生產、貼牌產品，終會給客戶造成無法彌補的損失。

技術的先進性：設計的非自主性，低研發成本的產品會很快被淘汰。

零部件配置：關鍵零部件選用國產替代品可以造成很大的價格差距。

四、租賃空壓機時的注意事項

維護機房要有適當的保養空間及必需的吊運設施與出入信道，工程人員與保養也應該施予不同的維修訓練

壓縮空氣用途以及低使用壓力。

空壓機的控制技術日新月異，“多機連鎖”、“變頻變速”及“遠程監控”等技術，能有效抑制離心式的BOV及螺旋式的空車浪費

依據不同的用氣質量選用與配置不同形式與等級的干燥機與精密過濾器，過好的質量浪費能源，不足的質量影響制程，必須慎重考慮。

安裝考慮機房空間的大小，通風條件、噪音隔絕、廢熱、廢水回收等都影響能源的使用。

運轉效率不能只比較型錄上的標稱馬力與風量，重點是實際的“性能曲線”與“每馬風量”。

電源規劃電壓需求與電壓降的穩定必須要求，離心機通常為高電壓，完全不能移動，啟動時對電網會造成沖擊，應該保持經常性運轉。

冷卻方法有氣冷和水冷兩種，氣冷是不必額外投資冷卻水塔雨水，但必須有良好的通風;運轉溫度不受環境影響，有利空壓機的壽命，唯有結冰爆裂與阻塞的缺點。

五、租賃空壓機的使用成本

1、空壓機效率：可以理解成每度電能產生壓縮空氣的量多少，不要注重表面數據，要看實際運行測量的結果。

2、維護件的成本：不要計算單件維護件的價格，重要的是每年甚至3年所需維護費用需要多少。