一起膨胀机故障的原因分析及处理

一起膨胀机故障的原因分析及处理

摘 要：介绍了一起膨胀机膨胀端叶轮损坏的故障，对故障原因进行了分析，并介绍了处理办法及预防措施。

关键词：膨胀机 叶轮断裂 故障处理

河南某公司53000Nm3/h空分装置配套一台TC-6000型进口膨胀机，该膨胀机设计流量58800Nm3/h，额定转速25600rpm。2009年6月20日，该膨胀机在启动运行约3.3h后突然因轴振动高联锁跳车。

一、故障现象

2009年6月19日，该空分装置在一次开车过程中，于23：10启动膨胀机，随后调整到正常运行工况，转速25300rpm。在20日2：29DCS突然报警，报警显示膨胀机轴振动HH报联锁跳车。其中，膨胀端轴振动VISA7411为31.379μm，增压端轴振动VISA7421为28.231μm（跳车值均为28μm）。

为了判断是否因仪表信号干扰导致跳车（曾发生过用对讲机通讯时因距膨胀机就地操作面板过近，信号干扰导致膨胀机振动大跳车），4：14再次启动膨胀机，启动后又因振动大立刻跳车。检修人员将膨胀机增压端入口管道拆除，然后对膨胀机进行盘车，发现转子盘车较以往重。故此判断，跳车是机械故障引起的，决定解体检查转子。在膨胀机解体检修过程中，发现如下问题：

1.膨胀端叶轮有一片叶片发生断裂并脱落约为10mm×30mm的缺口。从断裂口的痕迹上来看，在断裂处有厚度1/4~1/3深的旧裂纹存在。

2.增压端叶轮口环径向间隙为0.15mm，小于标准最小值0.25mm（标准值为0.25mm~0.35mm）。

3.膨胀端喷嘴叶片压紧机构的调整垫片发生断裂，与之配套的V型圈磨成粉末状，膨胀端叶轮间隙调整垫破损，由此可判定膨胀机在装配过程中存在一定质量问题。

二、原因分析

1.膨胀端叶轮有一片发生断裂并脱落约为10mm×30mm的缺口，这是导致膨胀机振动大跳车的直接原因。而膨胀端叶轮断裂的原因，从膨胀机解体检查可以发现，主要是膨胀端叶轮断裂处原本就存在有旧裂纹。而且自2007年8月该空分装置试生产以来，由于开停车比较频繁，膨胀机过共振区次数较多，在长时间运行后，会造成叶轮机械疲劳损伤。另外，膨胀机在装配过程中存在的上述一些质量问题，也不利于设备的正常运行。