合成氨压缩机轴承积碳引起振动及温度异常

2025-09-22 05:40:54

1.机组信息

氨冰机在合成氨装置中发挥着至关重要作用，它不仅为合成、低温甲醇洗等关键工序提供了必要的冷量支持，确保这些工序能够稳定高效地运行，而且通过其压缩与冷凝技术，将生产过程中产生的气氨转化为液态氨，实现了资源的循环利用。

该压缩机工作转速为6600rpm，振动报警门限63.5μm，振动联锁门限88.9um，压缩机支撑轴承温度报警门限为105℃，联锁门限为115℃。机组轴系图如下所示：

图1 轴系图

2.故障分析及处理过程

该客户机组作为OEM配套设备，尽管已配备了状态监测系统，但尚未与我司签订正式的服务协议。2024年1月 8日，用户主动联系了我司商务代表，反映其机组低压缸轴承温度出现异常升高的情况，并请求我们提供远程问题诊断与分析服务。接到需求后，我们的服务工程师迅速响应，第一时间远程调取了该机组的运行历史数据，进行了详细的分析。

通过SG8000状态监测系统对机组历史运行数据进行调取查看，机组自2023年8月份重新启机运行后，低压缸非联端温度保持在90°C-95°C之间，幅值偏高，但总体趋势较为平稳。但运行至2023年12月30日时，非联端侧支撑轴承温度开始出现急剧上涨，截止到2024年1月8日，轴承温度上涨达到了100℃左右。

图2 低压缸支撑轴承温度稳定运行时趋势图

图3 低压缸支撑轴承温度急剧上涨趋势图

进一步查看低压缸历史运行时振动趋势，四通道幅值保持在15um以下，总体趋势较为平稳。但在支撑轴承温度上涨期间，低压缸非联端侧单通道出现振动波动现象，波动幅值在10um左右。

图4 低压缸振动平稳时趋势图

图5 低压缸振动波动时趋势图

根据以往经验，振动单通道出现异常波动大概率可能为仪表问题引发导致，但是此次并非单纯振动波动，压缩机支撑轴承温度出现上涨端也为低压缸非联端侧。查看波形频谱图，振动波动时刻以0.06X为主，低频成分较为丰富且波形呈漂移状。

图6 低压缸非联端X通道振动波动时刻波形频谱图

根据低压缸轴承趋势变化情况及振动相关图谱特征，综合分析可能为支撑轴承出现结焦积碳进而引发支撑轴承温度上涨及振动波动。针对此问题，我们分析后第一时间在用户临时微信群内进行了问题分析播报，并给出运行及检修建议。

运行期间：①投用漆膜滤油机，进行持续滤油，观察轴承温度变化情况；②如目前无漆膜滤油机可暂时调高支管油压，降低润滑油油温。检修期间：①复测轴承间隙，尽可能在公差范围内增大轴承间隙；②检查轴承接触面积，如达不到要求进行研磨处理；③对轴承进行开油楔，增大排油量。

图7 用户群内预警截图

用户反馈现场目前无漆膜滤油机，不具备滤油条件，采取暂时提高支管油压方式。此外，机组在1月12日期间需要进行短暂的停机。客户公司领导经过讨论后决定，利用这次短暂的停机机会，根据因思科技提供的专业分析结论，对低压缸支撑轴承进行检查及相应处理。

3.故障检修处理及运行情况

在利用机组短停机会，对低压缸非联端侧支撑轴承进行拆解检查，拆解后发现支撑轴承表面存在积碳现象，验证之前分析结论及方向。

图8 低压缸非联端侧支撑轴承拆机检查时照片（存在积碳现象）

根据因思科技的检修建议，客户对轴瓦进行了细致的处理。首先，清除了轴瓦表面的积碳，然后对轴瓦的接触面积进行了复测，发现其接触面积约为60%，对轴瓦进行了刮研处理，最终使其接触面积达到了85%左右。

此外，为了增大油楔，还适当增大了轴瓦侧边的角度。在此次检修中，为了确保振动幅值仍然保持在较低水平，并未对轴承间隙值进行调整，而是保持与拆解前一致。

通过这些检查和调整措施，得益于通过状态监测系统提前分析问题原因并做好充分准备，仅用了一天时间就顺利完成了机组的检修任务。机组于2024年1月13日重新启机运行，截至2024年12月底，低压缸振动幅值始终保持在15um以下，实现了稳定运行。同时，低压缸支撑轴承的温度也成功控制在85℃以下，未再出现温度异常升高的情况。