吴浩民 龚浩龙

摘 要：本文介绍了某工厂甲醇二套空分机组增压机止推轴承温度高的原因分析及处理措施，通过对推力瓦块的更换研磨及对汽轮机静电刷的更换，有效地降低了推力瓦的运行温度，避免停车造成企业经济损失。通过对推力瓦的处理，使我们积累了检维修经验，为后续不同类型的机组检修提供技术参考依据，提高检修效率，降低检修成本。

关键词：推力轴承 推力盘 推力瓦 检修方法

中图分类号：TH45 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）10（b）-0088-02

1 设备概况

空分装置的主要任务是为气化工段提供工业氧气，为全厂提供合格的氮气及仪表、工厂空气。该套装置机组部分由中国陕西鼓风机（集团）有限公司设计制造的RBZ45-2+2+3离心压缩机组，增压机轴功率为13965kW，转速11781rpm，出口压力7.2MPa。

甲醇二套空分装置增压机2017年8月27日检修完成后试车正常，经过一年多的稳定运行，于2018年9月增压机推力瓦温度突然升高，由先前的90℃增长至110℃，随即停车进行抢修工作。在排查过程中遇到了关于推力间隙调整及推力瓦检查更换的技术问题，积累了一定的经验，在这里与大家一起探讨。

2 原因分析及检修处理措施

2.1 推力瓦温度高原因分析

（1）推力瓦壳螺栓紧固受力不均，推力瓦壳上下部分错位，推力瓦各瓦块受力不均匀导致磨损。

（2）推力瓦瓦壳定位销加工偏差较大，定位销安装的松、紧程度造成推力瓦上下部分瓦壳错位，在此次抢修推力间隙测量中，定位销的安装引起推力间隙变化，经过多次安装、测量，最终确定推力瓦间隙值。

（3）根据推力瓦轴承座结构分析，推力瓦座上下部分非整体剖开加工，非整体加工存在的加工偏差较大，并且下半部分壳体为焊接，可能造成与转子位置公差较大，影响推力瓦接触情况。

（4）温度测量存在误差，轴承温度测量系统异常。例如温度测量探头损坏、温度测量后补偿方法或标准不统一、安装不正确、温度补偿系统受外界干扰等，都会使测温产生误差。

（5）润滑油温度高或者油压低造成止推轴承瓦块温度高。润滑油压力降低或进油管堵塞，进入推力轴承的油量逐渐减少，这样就不可能在推力盘与工作面之间建立良好的油膜，使止推轴承出现异常，导致推力瓦温度升高。

（6）若润滑油油质不纯或因时间太长等原因变质，则润滑油膜不易形成，以致烧瓦。如果使用的润滑油黏度太低，推力瓦和推力盘之间油膜厚度值太小，而润滑油中的金属杂质颗粒过大，金属颗粒的外形尺寸在数值上大于最小油膜厚度时，颗粒随润滑油通过最小油膜厚度处时，就像造成金属接触，引起推力瓦温度升高，甚至严重时就会损坏推力瓦。

（7）静电对推力瓦的影响，推力瓦块与推力盘间隙为0.40～0.50mm，当产生静电腐蚀后，瓦块表面出现了麻点，推力盘相对推力瓦径向旋转运动时，摩擦阻力增大，发热量增大，油膜遭到破坏，油膜相互摩擦产生的热量迅速增加，由于推力盘和推力瓦之间间隙太小，在推力盘和推力瓦之间的进油量有限，随着机组负荷的变化，推力盘和推力瓦之间的间隙也回来会变动，润滑油带走的热量不足以将产生的热量带走，推力瓦块的温度会缓慢上升。通过观察推力瓦块（图1）、推力盘磨损情况，推力瓦块磨损呈斜面，上下瓦块厚度相差1mm左右。瓦块、推力盘磨损面呈现浅灰色已失去金属光泽，表面成暗灰色且有积碳，毛面与加工面有一条明显的分界线。由此判断推力瓦块磨损不是推力盘与瓦块直接接触的磨损痕迹，正常磨损应该有烧灼发蓝痕迹。怀疑是接地电刷磨损引起静电无法释放，随即拆检汽轮机接地电刷，电刷金属丝几乎磨光，电刷基本无法起到释放静电的作用。

为进一步验证上述推断，将磨损瓦块拿至实验室放大50倍下查看，发现瓦块表面布满蜂窝状凹坑，凹坑杂乱和拖尾痕迹，磨损面与非磨损面有明显的差异，因此更加认为瓦块的磨损痕迹可能和电化学腐蚀有关，如图2、图3所示。

转子带电有两种可能，一是外界电负荷引入，二是转子自身在旋转过程中产生电负荷。转子在旋转过程中相对独立，第一种可能显然不存在。从图2、图3看出，推力 瓦块表面凹坑可能是静电灼伤形成的点蚀坑（不是磨损痕迹）。

对于凝汽式汽轮机，当大量水滴经过高速旋转的叶片时，会在叶片上产生静电聚集，空分机组汽轮机为杭州汽轮机制造股份有限公司生产的凝汽式汽轮机，排气压力为0.011MPa，排气温度为：65℃，在如此低的排气温度和压力下，绝大多数蒸汽已冷凝成水滴，小水滴在高速旋转的叶片产生冲刷，引起摩擦静电，产生的静电会聚集，通过安装在汽轮机高压侧轴承箱与轴接触的电刷及电刷导线导入地下，如果电刷失效或断开，静电会在转子上越聚越多，转子和大地之间的电势会越来越高，由此传给增压机，增压机推力盘和推力瓦油膜不稳定，瞬间有分离的现象，轴承座与大地相连接为零点电势，推力盘位于转子上则为高电势，两者之间产生了电势差，从而产生了电场，产生了火花放点，放电时电子向低电势流动轰击推力瓦，正离子流轰击推力盘，电能转化为动能，最后轰击推力盘和推力瓦转化为热能，使推力瓦和推力盘处放点金属微粒迅速熔化甚至气化，由于推力盘和推力瓦块之间距离很小，因此这一过程时间很短，具有爆炸性质，爆炸力将融化的金属颗粒抛离放电表面，金属颗粒被润滑油迅速冷却、凝固续而从间隙中冲走，每次放电后，在放电表面形成一个凹坑，随着放电的不断进行，无数的凹坑将出现在推力瓦块表面上形成，导致推力瓦块及推力盘表面产生麻点。

2.2 处理措施

（1）更换增压机所有的推力瓦块，检查推力盘的瓢偏度，同组瓦块的厚度要逐个进行测量，所有瓦块厚度偏差≤0.02mm，由于转子推力盘有麻点，故对推力盘表面使用油石、研磨砂进行打磨抛光修复处理。

（2）检查推力瓦块与推力盘之间的接触面积，对接触面积不合要求的瓦块进行研磨处理，使其接触面积达到80%以上。

（3）对推力轴承进行安装，使其推力间隙控制在0.43～0.45mm之间，标准值为：0.40～0.50mm。

（4）紧固螺栓时，由同一检修人员进行紧固，避免多人紧固造成的螺栓受力不均，今后在有条件的情况下逐步使用力矩扳手进行拆装，保证螺栓紧固受力均匀。

（5）拆卸定位销时采用拔销器等专用工具进行拆卸，以保证定位销的完好性，制作定位销专用存放设施，对每个销子进行标记（或者使用电刻笔对销子进行永久性标记），确保销子与销孔的一一对应。

（6）增压机整体大修时，借用测量工具核实转子与轴承座的同心度，根据核实情况制定轴承座调整方案。

（7）对接地电刷进行更换，使静电及时导出。建议工艺车间联系仪表定期用万用表对电刷的接地线路进行检查，确保接电线路良好，檢查前用顶起螺钉把电刷抬起，使电刷与轴脱离。对电刷盒内的位置指针进行监控，当位置指针指到“更换”位置时，应及时更换电刷，电刷更换后要用顶起螺钉检查电刷臂是否活动自如，以保证电刷磨损后的补偿。确保电刷及整条接地线与机组壳体绝缘，以防止形成电流回路。为了减少感抗，接地线应短且直。

3 结语

经过本次检修，增压机止推轴承温度明显下降，满负荷运行时，温度为85℃，有效地解决了止推轴承温度高的问题。再次也使我们掌握了对增压机止推轴承的检修方法，同时积累了宝贵的检修经验，为以后的检修提供参考依据。

参考文献

[1] 陈忠伟.二氧化碳压缩机组的静电腐蚀及防范措施[J]. 石油和化工设备，2005（4）：23-32.

[2] 代云修.汽轮机设备及运行[M].北京：中国电力出版社，2005 .