軸電流故障診斷(2)

tags:    時間:2014-03-11 15:27:16
軸電流故障診斷(2)簡介
    四、軸電流損傷的防治措施        減小或消除軸電流引起的損傷,主要手段是限制……
軸電流故障診斷(2)正文
    四、軸電流損傷的防治措施
        減小或消除軸電流引起的損傷,主要手段是限制軸電壓的升高,一般認為,足以引起軸電流損傷的電壓在20V以上,典型的軸承損傷電壓在30~100V之間。如果把軸電壓降到1V以下,基本上就可以消除軸電流帶來的故障。限制和降低軸電壓的方法有多種,使用較多的是各種型式的接地裝置,例如用炭刷、金屬滑靴、水銀槽、水密封等方法把轉子與機殼連接起來,使轉子對地導通,消除轉軸靜電電位。此外,還有一些導通轉軸上電荷的方法,例如,採用電離空氣通道,採用高導電性能的潤滑油或在油中加人某種添加劑,使潤滑油變成良導體。
        對於在運轉過程中已經發生軸電流侵蝕的機器,使用改變油膜厚度的方法(例如改變油的黏度、改變潤滑油供應量、改變軸承速度和負荷等)也可以減小電流侵蝕的速度,實際使用證明此法有一定效果。
        使機器零件絕緣也是一種限制軸電流的方法,例如把一處或多處和軸承連接的地方(包括油路管線在內)進行絕緣,這樣在軸承和它的支承體或任何周圍導體之間無金屬接觸,隔斷軸電流迴路。但這種方法實施困難,較少採用。
        如果證實轉軸帶有磁性,最好的辦法是進行消磁處理。對於由不平衡繞組產生轉軸的磁化效應,可以通過附加中性繞組來降低由這種效應所產生的電流。如果這種方法不易實現,則可採用增加穿過軸承支承磁路中磁阻的方法,例如,在磁路中加入非磁材料來滿足這個要求。對於壓縮機轉子由於加工製造或其他原因造成的轉子帶磁,可以使用專門的消磁裝置進行消磁處理,這種裝置的原理是將轉子置於一個交變磁場中,由於這個磁場強度極高,轉子的磁性很快便可以消除。
        根據電荷的起因採取措施是消除軸電流的根本辦法,例如,對於蒸汽透平產生的靜電電荷,可以用控制水蒸氣微滴的大小,改變噴嘴和葉片的材料和光潔度等,以減小液滴碰撞和摩擦起電。但是,這種措施對於已在運行中的機器往往是不現實的,它意味著需要重新設計一套防止產生軸電流的有效裝置。
        五、診斷實例
        例1:國內某大型化肥裝置的合成氣壓縮機組(由中壓抽注汽凝汽式蒸汽透平驅動),其透平的前端軸瓦總是發生異常磨損,每次檢修總發現軸瓦間隙嚴重超標,無論是運行一年半一次的大檢修,還是運行二、三個月的臨時停車檢修均不例外。嚴重時軸承底瓦巴氏合金完全磨去,露出大面積黃銅過鍍層,軸瓦間隙超差5倍以上,並導致對中超差十多倍,嚴重影響機組的安全穩定長期運行。
        診斷意見:檢查磨損的軸瓦,發現有明顯的電蝕現象,並在另一缸體的浮環密封處發現大面積放電造成的蝕坑。根據以上現象,判定為軸電流造成的損壞。
生產驗證:在軸系末端增加放電刷后,上述問題消失,影響機組安全穩定長周期運行的隱患得以消除。
        例2:國內某大化肥廠的一台大型離心式氮氣壓縮機,高壓缸多次發生止推軸承燒瓦事故,事故的主要原因經計算證明是軸向推力過大,實際軸向力超過軸承允許承載能力一倍以上。經過軸向力調整后,突然燒瓦事故得以避免,但軸承比壓和軸位移仍然較大。
        分析診斷:經過檢查,發現推力盤受力面及推力瓦塊表面均有嚴重的軸承電流侵蝕,具體表現在以下兩方面。
        (1)每個瓦塊上的巴氏合金沿止推盤旋轉方向磨成一斜坡,瓦塊上油楔的出口端[圖1-2 (a)]磨蝕區和非磨蝕之間有著明顯的界線,磨蝕區已失去金屬光澤,非磨蝕區仍保持巴氏合金原有加工面的光澤。經過光學顯微鏡觀察,可以看到腐蝕區呈典型的電火花放電腐蝕特徵。
        (2)推力盤的兩側面外貌完全不同,如圖1-2 (b)所示,承力瓦塊側表面呈淺灰色,像噴過砂那樣完全沒有光澤,其上布滿電蝕凹坑,非承力側面則保持原有加工面的金屬光澤。

 圖1-2  推力盤被電流侵蝕后的形狀

         生產驗證:在軸承上安裝滑刷接地裝置后,上述問題得到解決,多年內未再發生「燒瓦」事故,這台機組也不再是困擾全廠生產的瓶頸問題了。

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