壓縮機(jī)軸瓦電蝕的成因及解決方案

徐民（內(nèi)蒙古榮信化工有限公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 014300)

壓縮機(jī)軸瓦電蝕的成因及解決方案

徐民（內(nèi)蒙古榮信化工有限公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 014300)

軸瓦表面一旦發(fā)生電蝕,將引起軸承表面損傷，損傷的軸瓦不能保證機(jī)組的運(yùn)行效果，給生產(chǎn)裝置的穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)隱患，文章主要分析軸瓦電蝕的原因以及解決方案。

壓縮機(jī);軸瓦;電蝕;殘磁;解決方案

內(nèi)蒙古榮信化工有限公司空分裝置為德國(guó)進(jìn)口機(jī)組；總體運(yùn)行穩(wěn)定，但也出現(xiàn)過(guò)機(jī)組運(yùn)行不穩(wěn)定情況，尤其是軸承運(yùn)行溫度超溫，振動(dòng)值不穩(wěn)定，給生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)隱患。在檢修過(guò)程中發(fā)現(xiàn)軸承的表面有電蝕現(xiàn)象，現(xiàn)就電蝕的成因以及解決措施進(jìn)行簡(jiǎn)要論述。

1 軸瓦電蝕定義：

軸瓦電蝕是由于壓縮機(jī)組的轉(zhuǎn)子或者定子積聚靜電，當(dāng)靜電集聚到達(dá)一定值時(shí)擊穿油膜放電，而對(duì)軸瓦進(jìn)行損傷。

如下圖所示為汽輪機(jī)的推力瓦以及齒輪式增壓機(jī)的支撐軸承電蝕。

圖1： 軸承以及軸電蝕圖

2 造成機(jī)組靜電積聚的原因主要有：

2.1 汽輪機(jī)末級(jí)葉片與濕蒸汽摩擦形成電荷積聚

對(duì)于汽輪機(jī)組，高溫蒸汽溫度降低時(shí)會(huì)發(fā)生正負(fù)電荷分離，隨著蒸汽沖擊渦輪葉片，水蒸汽粒子對(duì)轉(zhuǎn)子葉片的碰撞和摩擦將使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生靜電效應(yīng)而帶電，電荷積聚到轉(zhuǎn)子上，因此產(chǎn)生了軸電壓。

2.2 磁化效應(yīng)

轉(zhuǎn)子由于加工制造、磁粉檢驗(yàn)中形成的殘磁，以及軸瓦安裝的電渦流裝置均可能使設(shè)備帶有磁性，如消磁不徹底，或在運(yùn)行中因摩擦碰撞以及磁性物質(zhì)結(jié)垢導(dǎo)致新磁性形成并建立起磁場(chǎng)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割導(dǎo)體會(huì)在轉(zhuǎn)子內(nèi)感應(yīng)起一定電位。

2.3 潤(rùn)滑油高速度流經(jīng)狹小通道時(shí)產(chǎn)生靜電

當(dāng)潤(rùn)滑油通過(guò)濾網(wǎng)時(shí)，由于濾網(wǎng)的通路很小，油分子和濾網(wǎng)的摩擦?xí)?dǎo)致分子帶電，由于潤(rùn)滑油基本上是非導(dǎo)電介質(zhì)，在通過(guò)相當(dāng)長(zhǎng)管路之后，油分子仍能保持帶電，并把電荷轉(zhuǎn)移到被潤(rùn)滑的軸頸表面和止推盤(pán)表面而產(chǎn)生軸電位。

2.4 潤(rùn)滑油分子剪切摩擦產(chǎn)生靜電

尤其對(duì)于增壓機(jī)為多軸齒輪式壓縮機(jī)，運(yùn)轉(zhuǎn)速度高，且有齒輪摩擦副，運(yùn)行中潤(rùn)滑油膜承載著巨大剪切作用力，潤(rùn)滑油分子間存在劇烈的相互摩擦，形成靜電積聚。

2.5 增壓機(jī)組啟動(dòng)時(shí)殘存的濕空氣與增壓機(jī)轉(zhuǎn)子摩擦導(dǎo)致靜電積聚，其原理與汽輪機(jī)產(chǎn)生靜電相似。

3 針對(duì)機(jī)組產(chǎn)生靜電的多方面成因，采取以下解決措施：

3.1 機(jī)組要有可靠接地

在汽輪機(jī)組，尤其是凝汽式汽輪機(jī)組加裝可靠的接地碳刷或電刷，目前德國(guó)制造公司采用的是碳刷，杭汽采用的是電刷。碳刷接觸轉(zhuǎn)子軸的部位為碳棒或碳?jí)K，電刷接觸轉(zhuǎn)子的部位為刷狀金屬。在運(yùn)行中，碳刷在磨損較為嚴(yán)重時(shí)存在接觸不良的可能，電刷的接觸性好于碳刷。

圖2： 碳刷

對(duì)潤(rùn)滑油管線、機(jī)殼、機(jī)座、潤(rùn)滑油站采取可靠接地措施。定期檢查碳刷、電刷磨損量以及機(jī)組接地電阻，尤其是當(dāng)增壓機(jī)或者汽輪機(jī)的振動(dòng)曲線出現(xiàn)鋸齒時(shí)波動(dòng)時(shí)，一定要安排專(zhuān)業(yè)人員對(duì)軸電壓進(jìn)行測(cè)量，確保軸電壓不超過(guò)10V,超過(guò)后要及時(shí)更換碳刷，確保靜電及時(shí)導(dǎo)出，該措施得到有效驗(yàn)證，效果較好，能夠及時(shí)測(cè)量并進(jìn)行消除。

3.2 機(jī)組可靠消磁

轉(zhuǎn)子在加工后或返廠檢修檢驗(yàn)后應(yīng)用殘磁儀進(jìn)行全面檢測(cè)，對(duì)殘磁超標(biāo)部位進(jìn)行可靠消磁處理，確保殘磁量在允許范圍內(nèi)。現(xiàn)場(chǎng)檢修時(shí)要避免磁力表座等對(duì)轉(zhuǎn)子、定子產(chǎn)生磁化影響，檢修后也應(yīng)進(jìn)行殘磁檢測(cè)，并用消磁儀進(jìn)行消磁處理。對(duì)軸瓦等安裝有電渦流裝置的部位應(yīng)在檢修時(shí)進(jìn)行殘磁檢測(cè)及消磁處理。

3.3 采用防靜電濾網(wǎng)

為減少潤(rùn)滑油靜電損壞濾網(wǎng)，其油站濾網(wǎng)采用防靜電濾網(wǎng)，會(huì)有效的降低靜電對(duì)濾網(wǎng)的損傷。

3.4 定期檢查油品空氣釋放值及抗泡性指標(biāo)

因?yàn)橛椭形⑿】諝鈿馀菽苁節(jié)櫥蛿y帶靜電能力增強(qiáng)，良好的空氣釋放值以及抗泡性會(huì)降低潤(rùn)滑油在運(yùn)行過(guò)程中攜帶電荷，同時(shí)在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮油箱的體積，保證潤(rùn)滑油在油箱有充足的時(shí)間釋放氣泡。

小結(jié)：靜電積聚是不可避免的，靜電生成要及時(shí)導(dǎo)出，或者通過(guò)以上措施降低靜電積極的機(jī)率。不然當(dāng)靜電集聚到一定電壓就會(huì)穿透油膜造成軸承以及軸的損傷，不能保證機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)備操作以及維護(hù)人員要細(xì)致做到每一點(diǎn)才能更好保證機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行。