(河南能源化工集团安化公司，河南 安阳 455133)

安阳化学工业集团有限责任公司合成氨生产系统安装了3台TC450/32-13型透平循环机，该透平循环机具有结构紧凑、占地面积小、使用效率高、噪声低等优点。但由于工艺操作、检修、维护等各方面原因，透平循环机配套电机运行状况一直不稳定，主要表现为电机轴承已散架、定子线圈易烧损、外协检修率居高不下等方面。这种情况不仅不利于生产系统的安全稳定运行，也带来了较大的经济损失，同时给维护增加了很多不必要的工作量。针对透平循环机展开技术攻关，采取各种攻关措施，这些措施的实施对整个合成氨生产系统安全、平稳运行起到了良好的作用，效果显著。

1 改造前状况

安阳化学工业集团有限责任公司合成氨生产系统3台透平循环机运行方式为2开1备，透平循环机配套电机参数见表1。

表1 透平循环机配套电机参数

为了对透平循环机电机的检修情况做更进一步的了解，对2014年透平循环机检修及更换情况做了统计(见表2)。

表2 2014年透平循环机电机检修及更换情况

通过上述检修统计可以看出，在2014年透平循环机故障数量较多，且外协检修台数也居高不下。每台电机检修价格大约15万元左右，全年仅透平循环机电机外协检修就要耗资近150万元人民币。

2 原因分析

通过深入现场进行调查，收集透平循环机电机出现故障的具体数据，找出了造成透平循环机电机故障频繁的主要原因。

2.1 外协检修质量差

透平循环机电机是大功率特种电机，当电机烧损后，企业内部检修班组无法进行定子大修处理，需外协联系厂家进行大修。原外协大修厂家大修完成后，无任何电机试验报告单，大修后电机使用寿命短，电机定子线圈多次出现放电击穿现象，检修工艺不符合工艺规范，外协检修质量差。

2.2 电机保护气质量不高

透平循环机工作介质为H2、N2、NH3、CH4、Ar，NH3对铜金属有腐蚀性，循环介质一旦进入电机内部，将对电机定子线圈造成致命伤害。对损坏的电机解体进行检查，发现电机解体后，电机内部氨味比较大，检修人员无法对电机内部检修检查。这说明透平循环机电机保护气运行不稳定、质量差，使循环的介质氨进入到电机内，严重腐蚀电机绝缘，烧损电机。保护气运行不稳定，也使电机运行产生的热量不能够及时被带走，不利于维持电机绝缘。

2.3 电机转子运行不平衡

电机在运行过程中，多次出现轴承散架故障，该故障对电机转子平衡造成一定的影响，由于企业内部检修班组检修设备有限，无法对电机转子做动平衡检查，使电机带病运行。后经结合专业技术设备对电机转子进行检查，发现部分电机转子左不平衡量125g，右不平衡量160g。电机转子运行不平衡，严重影响电机的安全运行。

2.4 带电测量绝缘电阻仪老化

带电测量绝缘电阻仪是随透平循环机安装时配套安装的，现已运行16年，再加上安装现场温度较高，环境比较恶劣，导致在线绝缘监测装置出现老化、检查失灵现象，不能准确反映电机绝缘情况。电机绝缘异常情况不能够及时被发现，导致电机带病运行，引起设备跳车。

2.5 电机大修绝缘材料不合格

检修人员对透平循环机电机定子线圈进行检查后，发现电机定子线圈有放电痕迹，该放电痕迹是由于电机线圈绝缘材料不合格造成的，从而导致线圈放电，最终引起线圈烧损。

3 对策实施

针对以上问题，结合检修、检验，对透平循环机电机制定以下改造措施。

(1)实施对策1：①咨询国内专业透平循环机制作、检修厂家，最终确定为湘潭金阳电机泵业有限公司。确定检修厂家后，安排检修责任班组内技术过硬的检修员工到外协检修厂家，全程监督外协电机大修，严把检修质量；②电机外协检修工作完成后，对电机进行全面试验，并要求外协检修单位出具正式试验报告单，严把验收关。透平循环机专业电机试验报告单见表3。

表3 透平循环机专业电机试验报告单

(2)实施对策2：①透平循环机电机在进行检修时，电机端盖一打开，电机内部充满了刺鼻的氨味，循环介质氨对电机绝缘有强烈的腐蚀性，电机绝缘受损后，电机容易出现放电现象，引起电机短路烧损，严重时将会损坏电机定子线槽，导致电机报废；②检修人员发现该问题后，结合工艺生产车间对保护气系统氨冷器、 水分离器、硅胶干燥器、电加热器及其配管、阀门等部件进行全面检查，并对变质的硅胶干燥机进行更换。

(3)实施对策3：检修人员结合专业技术厂家对电机转子进行平和系统检测，发现部分电机转子不平衡量达160g，远超允差5g，电机转子有不平衡现象，不符合电机使用要求。发现该问题后，及时对电机转子进行修复。修复后，电机转子不平衡量降低到3g左右，不平衡量<5g，达到电机运行标准。

(4)实施对策4：解体带电测量绝缘电阻仪装置后检查，发现内部电路板部分原器件已损坏，现有绝缘电阻仪已无法准确检查电机绝缘情况。设备检修技术人员经过对比后，决定将原来的DJY-Ⅲ型绝缘电阻仪更新为YNY-Ⅲ系列在线绝缘监测仪。YNY-Ⅲ系列在线绝缘监测仪在线监测时不会增加系统的电压纹波系数，不受系统对地分布电容的制约及外界信号的干扰。同时，面板设有报警指示灯，当监测系统的任何一线和地之间的接地绝缘出现异常，低于仪器设定的报警值时，发出声光报警信号，能够及时通知相关人员进行检修维护。

(5)实施对策5：电机内线圈的放电现象是由电机绝缘不合格造成。小组成员发现该问题后，联系外协大修厂家更换绝缘材料，要求绝缘材料能够满足抗氨腐蚀性和绝缘材料耐压试验标准。检修人员对电机大修绝缘材料进行8 000V、60s耐压试验，耐压试验合格，具有抗氨腐蚀性，能够满足透平循环机电机绝缘使用需要。

4 运行效果及巩固措施

透平循环机系统改造优化投运后，2015年无电机外协大修，与技改前全年外协大修10台相比效果显著，节约了大量外协检修费用，减轻了检修人员劳动强度，增加了合成氨产量。

为了巩固所取得的成效，采取了如下措施：①建立健全电机外协检修台账，详细记录外协大修电机基本信息，并且严把外协检修质量关；密切结合工艺运行人员，保证电机保护气高质量运行；②加强对检修人员的培训力度，使检修人员能够对电机故障原因作出正确的判断，确保检修质量和电机安全运行。

5 结语

经过以上几项措施的实践应用，有效避免了系统因透平机电机故障导致跳车事故的发生，为公司避免了巨大的经济损失和安全事故的发生，有力保障了生产系统的运行质量，为生产系统的“安、稳、长、满、优”运行奠定扎实基础。

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