某远程监测及故障诊断中心数据显示：大型旋转机械检修后开机振动故障占比达到了15%以上（按成套机组为一个单位进行统计），而此时项目往往面临打通生产流程，时间紧迫。检修后发现机组开机出现振动异常甚至连锁停机，会严重拖延机组投产时间，造成不必要的经济效益损失。本文通过开机振动故障的诊断，剖析故障产生的原因并重点为大家解析如何在检修、开机过程中消除相关盲点。
阿杜将开机故障诊断相关知识进行分类汇编，每期会解析一类机组开机，最后将汇总往期开机故障诊断以及措施类文章并由设备管理与维修公众号发布。
案例1：循环气压缩机开机振动故障
设备概况：该套机组型式为汽轮机拖动压缩机，具体设计参数如表1所示。此次检修，清理转子后未进行高速动平衡；更换了各级密封备件；检查轴承区未发现轴承有明显异常；各项装配数据均在设计范围内，按要求进行回装。检修后需要先用氮气开机打通流程，在1950rpm转速下冲转过程中，振值出现明显的同步上涨趋势（图2），直至联锁停机。
表1 压缩机设计参数
图2 压缩机开机振动趋势图
图谱分析：此次开机1950rpm转速下运行时，压缩机振值较检修前开机数据进行对比（图3），同转速下略有上涨，主要以1X成分为主，分析与介质不同有一定关系。升速过程中，振值随转速有明显同步上涨趋势，主要为1X成分（图4），振动上涨的初始阶段波形中出现明显削波现象（图5），轴心轨迹开始出现明显棱角（图6），转子与密封存在碰摩，2X成分出现一定的同步上涨（图7），轴心位置出现明显上移（图8），转子可能已经发生轻微弯曲。临界区升速速率较之前开机明显缓慢，目前介质为氮气，摩尔质量近三倍于循环气；压缩机进口氮气压力为1.24MPA，进口全开；分析是负荷较高引起本次开机升速速率低。压缩机开机过程中振值持续上涨原因为氮气负荷较高且转子与密封存在摩擦。诊断团队建议用户可再次尝试开机，因现场反馈直接更换密封备件未进行刮研等装配，可以增加各个低速运转的时间，调整转子与密封之间的间隙；并尽量降低压缩机负荷，快速通过临界区域。
图3 压缩机历史开机数据
图4 压缩机1X趋势图
图5 压缩机非联端波形频谱图
图6 压缩机非联端轴心轨迹图
图7 压缩机2X成分趋势图
图8 压缩机非联端轴心位置图
故障消除：再次开机时缓慢升高转速，并增加了每个转速下稳定运行的时间，如图9中红色标记区域，压缩机再次出现了转定子的踫磨，但由于转速平稳过度，一分钟后振值恢复平稳。同时降低压缩机进口压力至0.58MPA，最后过临界时较为迅速，临界共振响应幅值不高，顺利开机。
图9 压缩机开机趋势图
阿杜敲黑板划重点啦！盲区与预防措施：
1、开机过临界时，要保持合理的负荷状态快速通过，负荷较高会引起机组升速缓慢，增大转子临界共振响应，特别是氢气压缩机、循环气压缩机等低分子量介质机组在非工况条件下开机。负荷合理状态并不意味着负荷越低越好，比如此案例中驱动机为背压式汽轮机，压缩机负荷过低也会引起汽轮机排汽温度升高。
2、检修过程中更换密封备件时，需要测量密封环形间隙，进行严格的装配，不要直接更换即可，易引起密封间隙不良，导致转定子踫磨，严重时也会引发气流扰动，特别是汽轮机组，定子间隙不良或不同心引起转子摩擦热弯是高频发生的故障。
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