张吉卫，赖财满

（中海石油化学股份有限公司海南基地，海南东方 572600）

浅谈二氧化碳压缩机高压缸径向轴承轴瓦电蚀现象

张吉卫，赖财满

（中海石油化学股份有限公司海南基地，海南东方 572600）

对二氧化碳压缩机高压缸径向轴承轴瓦电蚀情况进行了描述，对电蚀原因进行了分析，并提出了解决问题的对策。

径向轴承轴瓦；电蚀；接地电刷；接地导线

1 设备简介

中海石油化学股份有限公司海南基地年产52万t尿素装置于1996年9月正式投入生产。二氧化碳压缩机高压缸K101HP是其关键设备之一，它将再生塔输出的CO2气体经压缩后送往尿素合成塔。该设备由意大利新比隆公司制造，型号2BCL306/A，为二段压缩，六级叶轮，其中三段为四级叶轮、四段为二级叶轮。缸体为筒式结构。采用可倾瓦径向轴承及金斯伯雷止推轴承。

2 事故经过

中海石油化学股份有限公司海南基地年产52万t尿素装置二氧化碳压缩机高压缸自2012年3月年度计划性大修后；非驱动侧机械密封于2013年出现泄漏情况，监控运行一段时间后于8月14日装置停车抢修更换非驱动侧机械密封后消除了泄漏；为了确保设备处于良好的运行状态，2015年1月的年度计划性大修决定对高压缸进行解体大修，检修人员用抬轴法测得驱动侧径向轴承间隙为0.14mm，已达技术要求（0.095～0.135）mm的上限值，初步判断认为径向轴承轴瓦磨损导致间隙偏大，拆卸驱动侧径向轴承后检查发现3块轴瓦及转子径向轴承处存在很多的黑色麻点，经过分析得出3块轴瓦及转子径向轴承处有轻微电腐蚀。

3 原因分析

3.1 电蚀的危害常常被忽略

大型化工设备在运行过程中，一旦径向轴承磨损、温度升高或振动增大，我们往往最先考虑的是：机组对中是否有问题，供油系统是否有问题，或者是轴承质量和安装是否有问题等，而由于电蚀引起的轴承磨损、温度升高等危害常常被忽略。

3.2 电蚀的形成

3.2.1 接地电刷磨损严重，检查更换不及时

之前3次二氧化碳压缩机组计划性停检修中，检查发现接地电刷均发生比较严重的磨损，极大地影响了接地电刷消除机组静电荷的效果。具体见图1、图2、图3：

图1 2011年大修磨损静电刷

图2 2013年大修磨损静电刷

图3 2015年大修磨损静电刷

3.2.2 接地导线断开或接地开关触点松动

接地不良在短时间内对机组的运行不会产生明显的影响，也不容易被发现。但由于气体流动与缸体和转子摩擦产生的静电积累，以至于缸体被磁化而产生的感应电动势在转子和缸体上形成电位差。电位差不断增大就会发生间歇性放电，发出电火花。放电位置是转子和缸体距离最近点，通常是在轴瓦和轴颈之间。电火花产生放出的热量集中在放电点上，所以这一点的实际温度很高，一般在1 000℃以上。而巴士合金的熔点在150℃ 左右，所以在放电点巴士合金被烧化出现麻点，破坏了正常的油膜润滑，瓦温升高。不断的放电使麻点增多，这些麻点通常集中在瓦面某些形成油膜比较薄的区域。而测温热电阻一般安装在瓦块上巴士合金下2～3mm的位置，所以这时瓦块温度就会明显上涨，而且随着电蚀的加重，温度将持续上升。

4 故障处理

4.1 检查接地电刷

严重磨损的接地电刷不能与轴良好地接触，消除不了静电，所以必须定期对电刷进行检查，更换磨损严重的接地电刷。2011年大修发现二氧化碳压缩机组的接地电刷磨损严重后，相关技术管理人员增加了检修人员对二氧化碳压缩机组接地电刷的检查频率，现在基本可以保证一个计划性大修周期内（2a）检查4次（半年一检查、一年一更换），视检查情况进行处理。

4.2 检查接地导线

2015年初计划性大修中，检修人员发现二氧化碳压缩机高压缸驱动侧径向轴承轴瓦及转子径向轴承处有轻微电腐蚀后，在拆卸检查接地电刷的同时，还对接地导线进行了检查，结果发现接地线靠近接地电刷的位置存在接触不良情况，随后将接地导线接触不良的地方重新进行了处理。

4.3 检查接地电流（建议）

检查接地电流的目的是及时发现转子和缸体之间电位差的增高。如果转子和缸体之间电位差的很大，电刷很快就会被烧损。转子和缸体之间发生强烈地放电，轴瓦很快就会被损坏。所以定期检查接地线路中的电流是非常重要的。检测方法如图4所示。

图4 接地电流检查装置示意图

在机组运行过程中，在电刷引出端B和接地点A之间跨接一个1Ω的非感应电阻。打开接地开关并使用一台示波器测量出接地开关两侧的电位差ΔU，即可按公式：I=ΔU/R计算出电流，如果电流低于0.5A，并且无事故征兆，表明静电电流并不大，可以闭合接地开关。如果电流超过0.5A或更大，就必须分析原因，必要时将透平停车检查，进行消磁。

5 结束语

机组经2015年1月检修后开车运行至2016年3月，借装置停车检修机会，检修人员对二氧化碳压缩机高压缸进行检查，未发现两侧径向轴承轴瓦有电蚀情况的发生，说明电蚀的原因分析是正确的，处理方法是行之有效的。

[1] 周忠凯.机泵维修钳工[M].北京：石油工业出版社，2013.

[2] 任晓善.化工机械维修手册（上卷）[M].北京：化学工业出版社，2004.

Discussion on Electric Erosion of Radial Bearing Bushings in High Pressure Cylinder of Carbon Dioxide Compressor

Zhang Ji-wei，Lai Cai-man

The corrosion of the bearing of high-pressure cylinder bearing of carbon dioxide compressor is described.The cause of electric erosion is analyzed，and the countermeasures to solve the problem are put forward.

radial bearing bearing；electric erosion；grounding brush；ground wire

TH45

A

1003–6490（2016）09–0060–02

2016–09–01

张吉卫（1987—），男，山东济南人，助理工程师，主要研究方向为机械工程及其自动化。