行业讯息
进口轴承选择的11个要素
1、轴承径向载荷
主要承受径向载荷的轴承为向心轴承。这类轴承的公称接触角a。≤45°。尺雨相同的滚子轴承比球轴承能承受的径向载荷更大。
N型和NU型圆柱滚子轴承只能承受径向载荷,其它类型的向心轴承既可承受径向载荷,也可以承受轴向载荷。
2、轴承的轴向载荷
主要承受轴向载荷的轴承一般为推力轴承,它的公称接触角落a。>45°。推力轴承和推力角接触球轴承根据结构不同可以同时承受一个或两个方向的轴向力。当承受向力特别高时优选用推力圆柱滚子轴承和推力调心滚子轴承。
推力调心滚子轴承和单向推力角接触球轴承可以同时承受轴向载荷和径向载荷,其它推力轴承只能承受轴向载荷。
3、轴承自身的长度补偿
支撑一根轴和轴承通常采用固定轴承和游动轴承组合的结构。游动轴承补偿轴的长度误差和热膨胀。
NU型和N型圆柱滚子轴承是理想的游动轴承,这些轴承自身可以对长度进行补偿。轴承内外圈可以用紧配合。
4、滑动配合的长度补偿
v不可分离轴承(如深沟球轴承和调心滚子轴承)也可作游动轴承。这类轴承两个套圈中的一个采用配合,没有轴向固定面。因此,轴承的一个套圈可以在其支承面上活动。
5、可分离轴承(精度)
这是一种套圈可以分开安装的轴承,当两个套圈都采用紧配合时其优点十分突出。
可分离轴承包括四点接触球轴承、双半内圈的双列角接触球轴承、圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承、推力球轴承、推力圆柱滚子轴承和推力调心滚子轴承。
这里也顺便介绍一个不可分离轴承类型吧:),不可分离轴承有:深沟球轴承,单列角接触球轴承,调心球轴承,彭形滚子轴承和调心滚子轴承。
6、精度
大多数情况下应用一般尺寸和旋转精度的滚动轴承就足够了。当要求更高时,轴承需要更高的精度等级,
7、不对中性的补偿
不对中性出现在加工轴颈配合表面或轴承座配合表面时,尤其是配合表面的加工不是在一次装卡中完成的。使用轴承座时也会产生不对中,(例如:凸缘轴承座或立式轴承座)。由于工作载荷使轴发生弯曲变形,从而导致轴承内外圈倾斜时,也同样会出现不对中。
调心轴承可以对不对中和倾斜度进行补偿,例如:调心球轴承、彭形滚子轴承、向心和推力调心滚子轴承。这类轴承都具有一个凹型球面外圈滚道,滚动体和内圈可以在里面旋转。这些轴承补偿轴中心偏转角的能力取决于它们自身的类型、尺寸大小和载荷状况。
外球面轴承和带座圈的推力球轴承都有一个球形支承面:安装在凹型球面座圈里时可以调整补偿偏转角。
8、转速
单列轴承的摩擦特别低,因此可以达到最高转速。这类轴承有只能承受径向载荷的深沟球轴承和能承受联合载荷的角接触球轴承。
提高轴承的尺寸精度、旋转精度以及配合部位的精度,采用的润滑冷却方式,使用特殊形式的保持架都可以提高轴承的允许转速。
低噪声运转
在小型电机、办公设备和家用电器等一般要求运转噪声要氏。
9、圆锥形孔
带圆锥形孔的轴承可以直接安装到锥形轴颈上(例如:高精度结构中的单列和双列圆柱滚子轴承)。安装这类轴承时可以调整出给定的径向游隙。
大部分带圆锥形孔的调心球轴承、鼓形滚子轴承和调心滚子轴承都可通过一个紧定套安装到圆柱形轴颈上。这类轴承特别易于安装和拆卸。
10、刚度
轴承的刚度通常是指使轴承产生一定的弹性变形所需要的力。机床主轴和小齿轮轴上的轴承都要求有很高的刚度。由于滚动体和滚道的接触条件不同,滚子轴承的刚度要比球轴承的刚度高。
11、摩擦
除被加热和散热外,内部摩擦对轴承的工作温度也起很大的决定作用。低摩擦轴承有:承受径向载荷的深沟球轴承、单列角接触球轴承和带保持架的圆柱滚子轴承。接触式密封的轴承、满装圆柱滚子轴承和推力滚子轴承都会产生较大的摩擦力。
螺杆空压机风量低是怎么回事?
螺杆空压机风量低是怎么回事?螺杆空压机风量低于正常值可能发生的原因有以下几种,找到相关原因,就可以根据相关原因找到相关解决方法:
空压机风量低的原因:
1、进气过滤器堵塞;
2、进气阀动作不良;
3、压力维持发动作不良;
4、油细分离器堵塞;
5、泄放电磁阀泄漏;
6、容调阀调整不当。
空压机风量低解决方法:
1、清洁或更换;
2、拆卸清洗后加润滑油脂;
3、拆卸后检查阀座及止回阀阀片是否磨损,如磨损更换,如弹簧疲劳更换之;
4、检修,必要时更换;
5、检修,必要时更换;
6、重新调整容调压力。
变频空压机九大优势
近几年来,我国对节能减排的呼声越来越高,对能源节约型设备也需求日益增多。加大能源节约的力度也同样成为空压机行业面临的现实任务。变频空压机就是一种能源节约型的空压机,其优点如下:
优点一:随意设定压力,并保持恒定供压
1、在设定所需压力下机组会始终保持±0.1bar压力的恒压供气;
2、满意用户在3~14bar的范围内任意设定压力,而不需要调换齿轮或皮带;(注:购机时应确定最高压力值);
3、当用气量小时压力保持不变而转速自动降低,满意仅够用的气量。
4、当用气量大时压力保持不变而转速自动补偿,确保供气需要;
优点二:可远程控制
采用先进的控制、监视和通讯系统,通过互联网,用户可方便地在世界各地及时获得供应商的技术援助。
优点三:节约能源
安装了变频器的空压机与传统的空压机相比:安装了变频器的空压机可以根据用气量来自动调整空压机的运行情况,这样可以加节约能源,并且效果显著。
优点四:高效省电
1、有了变转速控制技术,压缩机的排气量可以和用户的用气量完美地结合起来,完全避免了卸载功率的损耗;
2、在间断性用气的状态下,通过软启动的零负荷作用,避免了电流和扭矩的峰值,因而机组可以无限次的起停。真正做到0~100%无级变速,最大限度控制无用功的产生;
3、免去多出2bar的压力负担,让空压机机组直接节能14%,因为每降低1bar的工作压力,可节省7%的能量损耗。
优点五:延长空压机的使用寿命
变频器从0Hz启动空压机,可以对空压机的启动时间进行调整,从而减少启动时对空压机内部的一些电气部件或机械部件造成冲击,增强系统可靠性,使压缩机的使用寿命延长。
此外,变频控制能够减少机组启动时电流波动,这一波动电流会影响电网和其他设备的用电。变频器能够有效地将启动电流峰值减少到最低。
优点六:更加可靠
1、变频软启动避免了电气冲击,避免机械冲击;
2、免除机组长时间高速运行的不利因素;
3、无接触器,避免电接触故障;
4、免除2bar的高出压力,降低了系统泄露的机率。
优点七:节能环保、设备到位、立刻启用
我们推荐的任何一款变频空压机机组均无需特别安装基础,低转速的轴流风 扇和现代化的隔振降噪措施,使得压缩机运行时噪音非常低,因而有便于用户放置于生产现场,只要设备到位,快速管道连接,可立刻运行启动。
优点八:降低了空压机的噪音
安装了变频器后,压缩机在需求的工况中,电机的速度明显减慢,对空压机所产生的噪音有了明显的降低。根据现场检查显示,现在的噪音比原来的噪音降低了3-7分贝。
优点九:节能减排 科学发展
1、变频空压机:
2、一年节能收回与非变频机组比较的差价,三年节能收回整台变频机组的投资成本。
空压机油路积碳原因及积碳清洗
空压机用久了,油路、机头难免会出现积碳的现象。那积碳是如何形成的呢?又该如何去清洗?
影响积碳形成的主要四个因素:
一、空气过滤。随空气吸入的尘粒使油变稠,增加了油氧化反应的时间,因而加速了积碳形成的速度。因此必须注意空气滤芯的正确安装,清理时发现破损必须更换。
二、温度。明显与使用油的不同品级和种类的润滑油,其氧化的起始温度也不尽相同。空压机长期在高温区域运行会加速润滑油的氧化。
三、 润滑油品质。空压机润滑油在规定的使用期内一般不会发生积碳现象,但目前原厂油的采购渠道较多,也在不断变换不同的润滑油品牌,其品质难免会有差异,这些情况下发生的积碳现象已屡见不鲜。
四、润滑油超期使用。润滑油超过规定的使用期后,根据润滑油的外观情况可适当延长使用时间,
即使不超时也要随温度升高相应缩短用油周期。这种情况下空压机在很短的时间里会因积碳而无法运行。
油路、机头积碳维修清洗的方法。油路、主机积碳不太严重的话,可以使用在线清洗剂(压缩机在线积碳清洗剂或清洗油),已经咬死的主机或积碳严重的管路直接放置到容器内浸泡清洗;大型主机可封闭出口管路、油管路后倒入清洗剂浸泡。浸泡时间以清洗剂的说明要求为准,一般8—12小时,部分清洗剂腐蚀性较强应严格遵守其要求的浸泡时间。
冷干机常见故障
一、冷干机排气温度过高有何原因?
1、压缩空气进气温度过高或流量太大。
2、制冷系统工况发生变化,引起冷媒蒸发温度升高,使压缩空气在蒸发器里得不到足够冷却。
3、预冷器管道外壁散热量太大。
二、冷干机排气温度过低有何原因?
1、预冷器热交换面积不够而蒸发器制冷量有余。
2、压缩空气进气温度较低或流量太小。
3、制冷系统工况发生变化,使冷媒蒸发压力低于正常值。
三、冷媒灌注量的多少对冷干机有何影响?
1、冷媒灌注过少,冷干机会出现下列现象:
(1)蒸发压力,冷疑压力都比正常运转低,但空气露点却降不下去。
(2)压缩机外壳发烫。
2、冷媒灌注过多,冷干机会出现下列现象:
(1)由于冷媒液体存积于冷疑器,使冷疑面积减小,导致冷疑压力升高,严重时引起高压跳闸。
(2)制冷压缩机负荷增高,启动困难。
(3)制冷剂在蒸发器中未能全部汽化,使湿蒸汽进入压缩机,有"液压缩"危险。
(4)由于冷疑压力升高,使压缩机制冷量减少,空气露点上升。
空压机三滤的更换及注意事项
空压机三滤主要包括:空气过滤器、机油过滤器、油气分离器。每一种滤芯更换的方法略有不同,下面我们分别对其进行讲述。
一、空气过滤器的更换
螺杆式空压机吸入空气中的灰尘被阻隔在空气过滤器中,为避免螺杆压缩机被过早地磨损、油气分离器中的精滤芯被阻塞,通常运行500H后,就需要清洁或更换空气过滤器滤芯;在多灰尘地区,更换时间要缩短。过滤器更换时必须停机,为了减少停机时间,建议换上一个新的或已清洁过的备用滤芯。
1)对着一个平的面,轮流轻敲滤芯的两个端面,以除去绝大部分重而干的灰尘。
2)用小于0.28Mpa的干燥空气沿与吸入空气相反的方向吹,喷嘴与折叠纸至少相距25mm,并沿其高度方向上下吹。
3)滤芯检查,如发现有变薄、针孔或破损之处,应废弃不用。
二、机油过滤器的更换
1)将机油过滤器旋下,丢弃。
2)仔细清洁过滤器壳体,疏通前后压差通孔。
3)检查压差发信器性能。
4)新滤芯装上油(滤芯密封圈上涂上一层油)。
5)装滤芯时,旋至其接触密封垫,然后再手工旋紧1/3圈。
6)开机后,检查是否有泄漏。
注意:只有在压缩机停止运行并释放压力后,才可更换滤芯,另外,必须小心热油,防止烫伤,勿将油泼出。
三、油气分离器滤芯更换
1)拆下最小压力阀上各连接软管和铜管。
2)拆下回油管铜管。
3)拆下盖板。
4)抽出滤芯
5)清洁筒体。
6)换上滤芯后,按反顺序装好。
注意:安装前,必须检查橡胶、石棉垫是否具有防静电性能(必须安装导电钉)。安装时,必须防止不洁物掉入油桶内。安装回油管时,必须保证该管插入滤芯底部
压缩机事故原因及防护
压缩机是化工、石化生产必不可少的动力设备。从能量的观点来看,压缩机是属于将原动机的动力能转变为气体压力能的机器。随着科学技术的发展,压力能的应用日益广泛,使得压缩机在国民经济建设的许多部门中成为必不可少的关键设备之一。压缩机在运转过程中,难免会出现一些故障,甚至事故。今天,小编将重点介绍压缩机中燃烧爆炸事故和压缩机机械事故。
燃烧爆炸事故
在化工、石化生产中,压缩机发生燃烧爆炸事故的危险性极大,不但严重影响安全稳定生产,造成极为严重的经济损失,而且还会造成人员伤亡和建筑物的毁坏。因此,压缩机的燃烧爆炸事故已引起人们的高度重视。
石油化工用压缩机的压缩介质绝大多数是易燃易爆的气体,而且在高压条件下极易泄漏。可燃性气体通过缸体连接处、吸排气阀门、设备和管道的法兰、焊口和密封等缺陷部位泄漏;压缩机零部件疲劳断裂,高压气体冲出至厂房空间;空气进入到压缩机系统,形成爆炸性混合物,此时,如果在操作、维护和检修过程中操作、维护不当或检修不合理,达到爆炸极限浓度的可燃性气体和空气的混合物一遇火源就会发生异常激烈燃烧,甚至引起爆炸事故。
对于氧气压缩机,如果氧气流中混入可燃性气体、油脂、铁锈、纸屑等杂质和金属物体,当润滑液突然中断或供给过于不足时,将造成气缸“干磨”导致高温,气缸内的可燃物在高压、高温情况下,很快与氧反应而引起自燃。由于热的集聚和高压氧的助燃,可使燃烧加剧,造成极为严重的气缸燃烧爆炸事故。
石油化工用压缩机和空气压缩机的气缸润滑大都采用矿物润滑油,它是一种可燃物。当气体的温度剧升,超过润滑油的闪点后就会产生强烈的氧化,将有燃烧爆炸的危险。另外,呈悬浮状存在的润滑油分子,在高温高压条件下,很容易与空气中的氧发生反应,特别是附着在排气阀、排气管道灼热金属壁面上的油膜,其氧化就更为加剧,生成酸、沥青及其他化合物。它们与气体中的粉尘、机械摩擦产生的金属微粒结合在一起,在气缸盖、活塞环槽、气阀、排气管道、缓冲罐、油水分离器和贮气罐中沉积下来形成积炭。
积炭是一种易燃物,在高温过热、意外机械撞击、气流冲击、电器短路、外部火灾及静电火花等条件下都有可能引起积炭自燃,甚至爆炸。积炭燃烧后产生大量的CO,当压缩机系统中CO的含量达到15%~75%时就会发生爆炸,在爆炸的瞬时释放出大量热量并产生强烈的冲击波。由于气体的压力和温度急剧升高、燃烧产物的急速膨胀,冲击波以超音速沿压缩气体流动方向传播蔓延,引起多处发生连续性爆炸。
在压缩机启动过程中,没有用惰性气体置换压缩机系统中的空气或置换不彻底(氧的含量超过4%或残存有可燃物等杂质)就启动;因缺乏操作知识,没有打开压缩机(或冰机)的出口阀、旁路阀引起超压;在操作过程中,因压缩机气体调节系统的仪表失灵,引起气体压力过高等,都会引起燃烧爆炸事故。
事故原因及预防措施:
1、可燃性气体泄漏严重
(1)吸、排气阀失灵,密封不严,造成泄漏,引起着火爆炸。
(2)轴封处泄漏严重,引起着火。
(3)与高压合成系统连接的阀门法兰漏气,照明接头处短路,引起着火爆炸。循环机出口总管压力表根部泄漏,高压气体冲出,静电起火爆炸。氮氢气压缩机气缸支脚断裂,进口管道漏气,遇明火引起爆炸。
预防措施
(1)合理安排吸、排气阀,保证气阀动作的灵活性和气密性,及时清理污垢和更换气阀。
(2)合理安装活塞杆与填料,定期检查磨损情况,及时更换填料。透平氧压机应设置气密装置,将安全密封气体流人轴封部位,设置与平衡室保持压差的调节装置。
(3)应合理安装管路、阀门、法兰和仪表等管件,保证连接件密封可靠,并经常检查连接部位的漏气情况,设置气体泄漏的检测装置,监视密封系统的异常现象。
2.因腐蚀、疲劳断裂,可燃性气体喷出
(1)循环机出口放空管疲劳断裂,氨泄漏引起着火爆炸。
(2)多级缸之间、气缸与机身之间连接螺栓的螺纹根部疲劳断裂,大量高压气体喷出,引起着火爆炸。
(3)机身、高压缸损坏,引起油系统着火,缸套材质低劣,缸体严重缩孔缺陷而产生疲劳断裂,致使高压气体冲出,引起空间爆炸。
(4)活塞锁母螺纹根部、活塞杆与活塞连接螺纹根部疲劳断裂,活塞杆打击起火引起爆炸。
预防措施:
(1)减少压缩机管系振动,保证管材和焊口质量。
(2)保证连接螺栓结构、几何尺寸合理,材质优良,提高螺纹的强度和加工精度;保证连接面紧密贴合,拧紧力适当。
(3)严格进行机身、缸体、缸套的质量检查;对高温高压压缩机主要零部件进行剩余寿命的诊断。
(4)提高热处理工艺质量,保证活塞杆强度;采用圆弧滚制螺纹,提高螺纹的加工精度;在制造、安装中保证高质量,避免附加弯矩的产生。
3.温度压力过高,积炭自燃和可燃物燃烧
(1)气缸润滑剂选择不当,润滑油牌号不符,加油量过多或太少,油质不佳,使气体温度剧升,形成积炭。
(2)循环冷却水水质差,中间冷却效果不好,冷却水意外中断,致使气体温度升高。中间冷却器、油水分离器和贮气罐排放油水不及时或不彻底,增加污垢、阻力,使气体温度升高。
(3)用空气试压试漏,高温下积炭,激烈氧化而爆炸;机械制造过程中,铁锈等杂质未清除干净,导致发热;滤清器污垢严重,吸人气体含尘量大,易形成积炭。
(4)缺少安全措施和现代化管理手段。
预防措施:
(1)根据气体性质合理选择润滑剂,乙炔气用非乳化矿物油,氯气用浓硫酸,氧气用蒸馏水和稀释甘油,乙烯气用白油或无油润滑;选择闪点高,氧化后析炭量少的高级润滑脂;注油量适当,对于活塞移动面积为200cm2/min,注油量约0.01 L/h为宜;定期进行油质分析,及时更换新油。
(2)采取先进的水质处理工艺,定期清除污垢、排放油水,严格控制排气温度,不得超过允许值。
(3)充分清除铸件与配管中的异物与铁锈,组装后整个压缩机系统进行彻底吹除;选用耐蚀材料,选择高效滤清器,及时清除污垢。
(4)在有爆炸气体的压缩机附近设置防爆墙和惰性气体灭火装置。对于高压、易燃易爆气体的安全阀要经常检查其可靠性。采用仪表计测量和自动报警装置,发现异常故障可及时采取安全措施。
4.误操作,违章作业,导致燃烧爆炸
(1)检修氮氢气压缩机时,用铝板作盲板,使高压气体喷出引起空间爆炸;在冰机开车时未打开旁路阀和出口阀,压力升高超过材料强度极限而导致爆炸;鼓风机运行中,已发现异常响声而没有及时停车检查,致使风机轴颈扭断,油箱起火爆炸。
(2)化工用压缩机负荷试车时,没有用低压氮气吹除或吹除不彻底,引起燃烧爆炸。
(3)禁油处理不彻底,使填料带油着火,集油箱爆炸。
(4)误认为冰机工段出口无液氨;听到液击声未作排液处理,使用近路阀,因高温使液氨气化而爆炸。
预防措施:
(1)熟悉操作知识,开车前必须打开压缩机(或冰机)的出口阀门,开车后密切注视水、气、油的压力和温度的变化以及异常响声。
(2)负荷试车,启动可燃性气体压缩机时,首先用惰性气体置换其中的空气,使氧含量小于4%。对于压缩氢气和乙炔气,含氧最高限度为2%。负荷试车必须严格按照操作规程进行。
(3)禁止用汽油等挥发性油类清洗零件,制造安装过程中,尽量避免与大气接触,严格执行禁油处理和控制油温。
(4)精心操作。
5.因制造缺陷、管理不善引起爆炸事故
(1)氧压机出口阀损坏,使其超压,安全阀启跳,引起着火爆炸;油水分离器因制造缺陷爆炸;缓冲器因操作带水而发生爆炸。
(2)操作时压力超高,将水封冲坏,大量高压气体放空,电火花引燃。
(3)因停电,丙烯气体压缩机减压气体溢出,重新开车时,继电器产生火花,引起空间爆炸。
(4)电机绝缘老化而引起着火,烧坏压缩机。
预防措施:
(1)加强质量管理和质量检查,发现缺陷及时补救或更换易损件。
(2)密切注视压力表读数的变化。
(3)加强电机继电器的维护和保养。
(4)及时更换绝缘老化的电机。
案例分析:山东德齐龙化工集团有限公司尿素项目试车爆炸
1.事故经过
2007年7月11日23时50分,山东省德州市平原县德齐龙化工集团有限公司一分厂16万吨/年氨醇、25万吨/年尿素改扩建项目试车过程中发生爆炸事故,造成9人死亡、1人受伤。事故发生在一分厂16万吨/年氨醇改扩建生产线试车过程中,该生产线由造气、脱硫、脱碳、净化、压缩、合成等工艺单元组成,发生爆炸的是压缩工序2号压缩机七段出口管线。该公司一分厂16万吨/年氨醇、25万吨/年尿素生产线,于2007年6月开始单机试车,7月5日单机调试完毕,由企业内部组织项目验收。7月10日2号压缩机单机调试、空气试压(试压至18MPa)、二氧化碳置换完毕。7月11日15时30分,开始正式投料试车,先开2号压缩机组,引入工艺气体(N2、H2混合气体),逐级向2号压缩机七段(工作压力24MPa)送气试车。23时50分,2号压缩机七段出口管线突然发生爆炸,气体泄漏引发大火,造成8人当场死亡,一人因大面积烧伤抢救无效于14日凌晨0时10分死亡,一人轻伤。事故还造成部分厂房顶棚坍塌和仪表盘烧毁。经调查,事故发生时先后发生两次爆炸。经对事故现场进行勘查和分析,一处爆炸点是在2号压缩机七段出口油水分离器之后、第一角阀前1米处的管线,另一处爆炸点是在2号压缩机七段出口两个角阀之间的管线(第一角阀处于关闭状态,第二角阀处于开启状态)。
2.事故原因
(1)事故发生的直接原因事故发生后,山东省德州市人民政府组成事故调查组对事故有关情况进行调查,经初步分析判断,排除了化学爆炸和压缩机出口超压的可能,爆炸为物理爆炸。事故发生的直接原因是2号压缩机七段出口管线存在强度不够、焊接质量差、管线使用前没有试压等严重问题,导致事故的发生。
(2)管理上存在的主要问题
①建设项目未经设立安全审查。该公司将16万吨/年氨醇、25万吨/年尿素改扩建项目(总投资9724万元),拆分为“化肥一厂造气、压缩工序技术改造项目(投资4868万元)”和“化肥一厂合成氨及尿素生产技术改造项目(投资4856万元)”两个项目,分别于2006年4月26日和5月30日向山东省德州市经济委员会备案后即开工建设,未向当地安全监管部门申请建设项目设立安全审查,属违规建设项目。
②建设项目工程管理混乱。该项目无统一设计,仅根据可行性研究报告就组织项目建设,有的单元采取设计、制造、安装整体招标,有的单元采取企业自行设计、市场采购、委托施工方式,有的直接按旧图纸组织施工。与事故有关的2号压缩机由沈阳金博气体压缩机制造有限公司制造,并负责压缩机出口阀前的辅助管线设计。项目没有按照《建设工程质量管理条例》有关规定选择具有资质的施工、安装单位进行施工和安装。试车前没有制定周密的试车方案,高压管线投用前没有经过水压试验。
③拒不执行安全监管部门停止施工和停止试车的监管指令。2007年1月,德州市和平原县安全监管部门发现该公司未经建设项目安全设立许可后,责令其停止项目建设,该公司才开始补办危险化学品建设项目安全许可手续,但没有停止项目建设。7月7日,由德州市安全监管局组织专家组对该项目进行了安全设立许可审查,明确提出该项目的平面布置和部分装置之间距离不符合要求,责令企业抓紧整改,但企业在未进行整改、未经允许的情况下,擅自进行试车,试车过程中发生了爆炸。
案例分析::河北省某银矿空气压缩机油气分离储气箱爆炸事故案例
1.事故经过
1990年12月28日9时50分,河北省某银矿空气压缩机油气分离储气箱发生爆炸,死亡4人,重伤2人,直接经济损失296800元,间接经济损失28000元。由于调试现场在野外,除空气压缩机损坏外,没有其它损坏。该储气箱是由湖南某压缩机厂制造的,1989年8月出厂。出厂时材质方面无资料,也没有进行必要的出厂检验,如:射线检测、水压试验和气密试验。该储气箱直径为750毫米,长为1500毫米,厚为6毫米。所有焊缝均为手工电孤焊,环向焊缝为单面无垫板对接焊。
1990年10月28日区长组织空压机手对空压机进行检查调试,确认无问题后进行启动空负荷运转,未发现异常,即将进气手柄拨至负荷位置,运转一分钟后,储气箱就发生爆炸。爆炸后,靠近操作侧一端装有滤油装置的封头环焊缝全部断开,封头飞出100多米远,筒体向另一侧飞出5-6米远,撞到石头上致使严重变形破裂。检查焊缝时发现在丁字焊缝处损坏,周长2250毫米的环焊缝上只有两处焊透,分别为180毫米和50毫米,其余焊缝均为未焊透,焊接金属熔深厚度仅为3-4毫米,且存在气孔、夹渣等缺陷。此外,在压缩机调试时操作人员对安全阀、压力表等安全附件进行了检查,均齐全、灵敏,操作人员的操作程序也符合说明书的要求。
2.事故原因
(1)造成这起爆炸事故之直接原因是该压缩机厂制造的油气分离储气箱产品质量低劣,不符合国家的有关标准要求。因此,在设备调试时即发生设备爆炸事故。
(2)压力容器设备在投入使用前,应按国家有关规定,办理使用登记手续。在技术资料不全的情况下,应先核实设备质量状况,在情况不明时,盲目进行调试,使存在的事故隐患没能及时发现。
(3)设备调试现场没有依据有关规定做好安全防护工作,设备周围工人太多,导致较大的伤亡。
机械事故分析
典型的压缩机机械事故有活塞杆断裂、气缸开裂、气缸和气缸盖破裂、曲轴断裂、连杆断裂和变形、连杆螺栓断裂、活塞卡住与开裂、机身断裂和烧瓦以及离心式压缩机叶片断裂、离心式压缩机机组振动等。压缩机零部件的损坏同样可酿成破坏性事故,有时还会毁坏整个压缩机站、厂房和建筑物,甚至造成人员伤亡。
1.离心式压缩机转子磨损与损坏
在引进的大型化肥、乙烯生产装置和国内的大型炼油厂中,离心式压缩机已是生产中的关键设备。它不仅在动力消耗和投资上占的比例很大,而且设备的故障对正常生产的威胁也较大。这里重点介绍离心式压缩机、风机转子与静止元件磨损、损坏甚至轴断裂事故的主要原因与预防措施。
主要原因如下。
(1)因设计、装配、操作等原因致使转子在气缸内的轴向位置不正确,转子对中不好引起转子轴向窜动超差或产生较大的振动。
(2)因高压缸内缸与外缸套高压侧的O形环和背环被冲掉,高压气体窜人低压缸,使轴向推力大大增加,引起止推轴承磨损或烧坏,使转子轴向窜动,轴向位移失去控制。
(3)缸内级间气封及叶轮口环气封的密封齿空腔内存在很多油污或催化物质(如触媒粉),级间气封严重损坏,气封齿在圆周方向成锯齿状,因气封间隙增大,级间泄漏量随之增大,造成轴向力大大超过设计值而使止推轴承烧坏。
(4)因转子的热膨胀、机组倒转或操作时塔回流量加大,致使各级压力上升而造成转子瞬时窜动或轴向位移。
(5)泵联轴节橡胶块被切断,致使离心式压缩机流量突然下降,吸人温度超高,引起转子与止推轴承损坏。
(6)因轴承质量低劣,发现问题未及时停车,致使前轴承盖、轴、叶轮、密封圈等受到不同程度的损坏。
(7)因转子强烈振动,致使转子与密封部位接触而造成磨损。
(8)在变工况运行中,产生旋涡、旋转失速等不稳定气流或发生喘振,致使转子运行不稳定而发生磨损、损坏。
(9)转子有裂纹等制造缺陷,抗扭能力降低,致使转子在运行中断裂。
(10)气体中的某些成分与存在的催化物在一定温度下形成固体或沉淀,致使中间级迷宫密封和平衡活塞的间隙堵塞,引起末端推力不能平衡,推力轴承、轴严重磨损或损坏。
(11)管路堵塞或压缩机内吸入异物,致使转子等部件磨损。
(12)探头间隙和接近器输出电压不成线性关系,接近器劣化失效,致使误动作,产生较大的轴向位移。
(13)转子各密封部位的间隙安装不良及部件松动。
预防措施:
(1)合理设计、安装,正确操作。为实现准确的对中,应保证基础尺寸合适,具有足够的强度;底板刚性好、砂浆材料适宜,并在良好条件下灌浆;管子应很好地固定并具有足够的挠性;挠性联轴器应采用过渡配合安装;正确确定对中允差。
(2)检查、修复级间密封,并使用轴向位移仪监控轴的轴向位移,以防止高推力负荷发生。
(3)采取必要的防气蚀、腐蚀措施。
(4)严格按照操作规程运行。
(5)发生吸人温度稍稍超过设计指标时,如果压缩机转速还有潜力,可适当提高转速以避免喘振发生。
(6)确保轴承质量,发现问题及时修复或更换。
(7)及时停机检查振动的原因并予以排除。
(8)在变工况运行时,注意操作时必须遵循“升压时先升速,降速时先降压”的原则,防止转速过低,出口压力升得过高。通过控制仪表调节喘振循环阀。
(9)保证转子制造质量,运行前必须认真检查,发现问题不可投入运行,应立即修复、更换。
(10)在压缩机吸人口处采用高效袋滤器,在每一中间冷却器管束部分设置分离器,除去油污和催化物。
(11)彻底进行系统检查,除去管路和压缩机内的异物、铁锈。
(12)对轴向位移仪等安全保护装置要定期检查,确保其测试精度与可靠性。
(13)安装时,确保密封元件的间隙,紧固松动部件,加设防松部件。
2.离心式压缩机、风机叶片断裂
叶轮是离心式压缩机、风机惟一做功的心脏部件,而高转速、大流量、高压力比、大功率和变工况等苛刻工作条件对叶轮的设计、制造技术、加工精度及维护提出了更高的要求。一旦发生叶轮损坏、叶片断裂甚至解体破坏事故,不仅损坏转子,而且随转速增加将引起剧烈的振动,使其无法操作,严重威胁压缩机、风机连续、安全稳定运行,将造成巨大的经济损失。
离心式压缩机叶轮多采用焊接和铆接的结构形式。叶轮损坏多发生在离心力最大的叶轮外缘和应力较高的轮盖进口侧以及铆钉的松动或断裂部位,也有的叶轮前盘连同叶片从与后盘焊接处发生断裂。通过大量事故分析表明,叶轮破裂的断面无明显的塑性变形,几乎全部是宏观脆断。因此,叶轮破坏大部分属于应力腐蚀,其次是疲劳腐蚀。
应力腐蚀是指叶轮材料在受到应力和腐蚀的双重作用下产生应力腐蚀裂纹而导致的脆性断裂。应力腐蚀裂纹一是由于局部腐蚀引起的,二是在腐蚀环境中,材料因腐蚀反应生成氢气从而产生裂纹并扩展,后一种属于氢脆断裂。
疲劳腐蚀是指叶轮在处于振动的状态下,受到交变应力和叶轮与轴的复合振动应力的双重作用,在其薄弱部位产生局部变形,以致超过材料的疲劳极限而产生裂纹。随叶轮的连续不断地振动,裂纹逐渐扩展,最后导致叶轮疲劳断裂。
通过大量的事故统计分析可知,设计制造缺陷、安装和检验不合理、气体与酸泥腐蚀、转子动不平衡引起的共振以及频繁地在喘振区运行等,是导致离心式压缩机、风机叶片断裂的主要原因。
以下具体介绍事故原因与预防措施。
(1)设计制造缺陷。
叶轮结构设计不合理,叶轮材料中存在若非金属夹杂物,使其机械性能降低,特别是在仅有几个毫米厚的轮盖边缘上含有夹杂物,使叶轮产生局部应力集中源,从而大大降低疲劳强度;制造缺陷是指焊缝本身和热影响区缺陷以及叶轮加工表面粗糙,如叶片与轮盖之间没有全焊、未焊透、存在气孔、咬边等,若非金属夹杂物刚好在此区域,就更加剧了裂纹的产生和扩展;叶轮与轮盖焊接后使轮盖热影响区内组织发生变化,该区的强度、硬度相对原组织降低,若非金属夹杂物正好处在变化前后组织的交界处,就进一步促使应力集中源的形成,进而促使应力腐蚀裂纹产生,以致发生叶片断裂。
预防措施:
1发生上述故障时,应立即停车,组织有关人员对损坏部件进行检查与事故分析;改进叶型设计,避开共振,改变传统离心式压缩机、风机叶轮设计方法,一可采用安全寿命设计,即在有效寿命期间,叶轮不得产生裂纹,二也可采用可靠性设计,即在叶轮存在缺陷或有损伤的条件下,应用断裂力学理论预测出断裂寿命,采取有效的预防措施;选用耐腐蚀、高强度的叶轮材料,确保叶轮加工质量,采用高形状精度和高表面粗糙度加工;在叶轮轮盘外缘两叶片之间部位可磨削圆弧;采用超声波无损探伤,从各个方向对焊缝和热影响区进行严格检查,及时发现焊缝和材质内部缺陷;叶片与轮盖之间应全部焊透,焊后必须进行消除内应力处理;消除过大的振动源,调整共振频率,使叶轮振动控制在允许范围内;修复后的转子应严格进行动平衡、无损探伤和超透试验。
(2)气体与酸泥腐蚀。
石油化工用离心压缩机输送的介质大多具有较强的腐蚀性,例如CO2、NH3、CO和H2,它们在一定条件下生成氨基甲酸铵(NH2COOONH4)等,即使是空气压缩机、风机,由于空气和工业烟气中含有SO3、SO3等酸性气体,湿度大时将形成亚硫酸、硫酸,它们对叶轮都有不同程度的腐蚀作用。裸露的叶片长期受气体和酸泥的腐蚀,在没有进行定期检查或段间冷却器、分离器液面指示失真、报警失灵情况下,使下一段人口气体带有酸性,在焊接叶片的焊接缩孔、气孔处形成腐蚀坑,同时伴有部分氢渗现象,易形成疲劳源,致使叶片在受到高应力和腐蚀时发生脆性断裂。
预防措施:
采用耐腐蚀高强度的不锈钢焊接叶轮,焊后进行热处理,其表面进行防腐涂层保护;尽可能降低工艺气中CO、CO2的含量,并控制其合成气出口温度不能过低,一般≥38℃,以防止氨基甲酸铵的生成;定期排出中间冷却器内所生成的含有亚硫酸、硫酸的冷凝水,使其导出机外;安装高效的吸气过滤器(如脉冲式袋滤器),以降低压缩机、风机进口的流速,减少空气中所含的雾状水滴与粉尘;严格检查叶轮的腐蚀情况,并及时清除叶轮内部和表面的沉积物。
(3)转子的严重振动。
由于叶轮设计欠佳,使危险振型没有避开共振;叶片制造缺陷,在施工或检修现场进行了不适当的调整、调换,造成驱动机与压缩机主轴对中发生了偏离;叶轮安装不够紧密,或因磨损、腐蚀的不均匀,灰尘在叶轮上积聚,个别叶片折断等,使叶轮不平衡,将引起较大的振动。特别是叶轮的自振频率与扩压器、回流器或气体管道的自振频率相吻合时,将产生共振,这对叶轮的安全运转威胁很大。
预防措施:
消除过大的振动源,调整机组的共振频率,使叶轮振动控制在允许范围内;精心安装,确保转子对中良好;发现转子不平衡时,应查明原因并加以消除,必要时可在高转速动平衡机上进行试验;在变工况运行时,要避免发生负荷突变,严格控制调速范围,严防转速过低使叶片振动频率落人共振区;采用轴振动频谱分析的方法,及早发现主轴的异常振动;严格控制进油温度,适当增加油的黏度;从压缩机顶上垂直下来的进口管道不应直接压在压缩机上,必须由管道挂钩或支架来承担其重量,以防止机壳在管道重量下产生变形而使振动加剧;安装高效过滤器,及时清除叶轮上的积尘、结焦和盐垢;当发现离心式压缩机、风机机组发出异声且伴有剧烈振动时,应立即停车检查;严格按照操作规程进行操作,防止喘振、旋转失速等不稳定气流发生;密切注视压力、真空度、进气量的波动及机组的异常响声,及时发现,及早处理。
3.离心式压缩机机组振动
离心式压缩机机组常见的振动原因及预防措施如下:
(1)转子不平衡
由于转子不平衡产生的离心力与转速的平方成正比,因此,机器启动后很快就会振动,而且随着转速的提高和负荷的增加,振动将加剧。特别是挠性轴,当通过第一阶临界转速时振动相当激烈,振动频率始终与转速同步,径向振幅很大。引起转子不平衡的原因如下。
①运输或安装不当,转子被碰撞或停放时间过长而保养又不得法,转子平衡精度差。
②转子发生弯曲变形。
③机组运行中,因某些部件过盈量太小,高速旋转时致使螺钉松动或脱落。
④叶轮上堆积沉积物,如积灰、结焦、结盐垢;叶轮被腐蚀、冲刷磨损以及铆钉松动、脱落;叶轮局部破碎。
⑤动叶片、围带、拉筋、铆钉松动或飞脱。
⑥齿轮联轴节加工或安装不当。
预防措施:
①精心运输、保养,保证安装质量,重新做动平衡试验。如有必要可在高转速(n=000-40000r/min)动平衡机上进行试验。
②控制转子热胀冷缩,使其均匀或校直。
③紧固松动的零部件,增设防松装置。
④清除叶轮上的污垢,修复或更换叶轮。
⑤检查动叶片表面冲蚀、腐蚀或损伤情况,检查围带铆钉孔处有无裂纹;铆钉的严密程度;围带是否松动,铆钉有无剥落或裂纹;检查拉筋有无脱焊、断开、冲蚀或腐蚀的情况。检查中如发现有上述缺陷时,应及时处理或更换。
⑥保证齿轮联轴节的加工质量,使其啮合良好,重新组装找正。机组安装找正不仅要求单台机座位置水平和对中,还要求汽轮机、离心式压缩机、齿轮箱机座之间在连接后仍能维持稳定运行。在机组安装找正时,应充分考虑轴系在运转中由于转子自重而产生的挠度、热膨胀和转子工作时干扰力的影响。
(2)半速涡动与油膜振荡
半速涡动是离心式压缩机径向轴承在流体动力润滑条件下,轴颈位置发生振荡的一种形式。换句话说,就是在外载荷与油膜力的作用下,轴颈沿偏移的中心位置方向移动。发生半速涡动时,一般振幅较小,涡动轨迹通常为一椭圆;振幅较大时,轨迹形状更为复杂。半速涡动是指振动角频率为轴转动角速度的一半或少于一半。发生油膜振动时,有时因轴承干摩擦而出现吼叫声。
产生半速涡动与油膜振荡的原因如下。
①转子制造精度差或动平衡差。
②轴承动力特性参数选择不当。
预防措施如下。
①确保转子制造质量,重新做动平衡试验,配衡修正。
②正确选择轴承动力特性参数,改进轴承结构,可采用多油楔轴承或多油叶轴承或可倾瓦轴承;将轴承间隙增大;提高润滑油油温;调整轴承高度等措施可以提高稳定性。
(3)基础不坚或下沉及共振
在离心式压缩机运行时,基础振动振幅一般不大,而在停车时由于其他振源引起基础表面的振幅值增大,振频与转速同步,尤其是转子稍不平衡将会引起强烈振动。
产生这种振动的原因如下。
①机器与底架固定不牢,地脚螺栓松动。
②基础与底座间填充物脱离。
③基础不坚。
④基础自振频率接近工作转速或油膜共振频率。
预防措施如下。
①重新紧固。
②注入环氧树脂等填充物。
③修补基础。
④应使基础的自振频率至少避开机器工作转速的±20%,且避开“油膜共振频率”。此时基础的自振频率应避开机器工作转速的40%~50%。
⑤因为电机的谐波激磁和磁场反作用,其自振频率为两倍的工作转速,故基础的自振频率应避开机器两倍工作转速的±15%。
⑥因为附近地段其他机器通过管道和地基传播振动频率,根据所设计基础的隔振情况和振动的严重程度,避开工作转速的±(10~20)%。
⑦尽可能避开转子临界转速的±10%。
(4)临界转速下共振
①临界转速计算不精确,误差较大,或由于其他原因,使离心式压缩机工作转速与临界转速接近。
②汽轮机调速机构失灵。
③轴承在运转或拆装过程中,油温及轴承间隙的变化,不仅会影响转子的稳定运行,而且还会使转子轴系的临界转速发生变化。
预防措施如下。
①可暂时提高或降低机器的工作转速,以避开临界转速。
②可对转子做高精度的动平衡试验,从而保证机组在共振转速区也可稳定地运行。
③设计时,应使临界转速至少高于或低于工作转速的20%,工作转速n通常规定为:
刚性转子n≤0.7n k 1(n k 1为一阶临界转速)
挠性转子(1.3~1.4)n k 1≤n≤0.7n k 1(n k 1为二阶临界转速)
(5)结构共振
结构共振是指机器某些部件或组装机器本身发生共振。
①机器本身各部件之间的振动频率吻合,如叶轮与扩压器、回流器叶片数的关系引起的共振。
②外界振动频率恰好与机器的涡动频率相吻合,如管道的脉动引起的共振,它将引起转子或轴承处的共振涡流。
③外来激振力作用所产生的频率,与机器本身某部件振动频率吻合。
预防措施如下。
改变部件的设计,改变部件的自振频率,设法避开共振频率。
(6)部件松动
部件运行中松紧程度不同,其振幅是不相同的。通常,振动的频率两倍于工作转速,尤其是机组运转方式发生改变时,振动将会加剧。
如离心式压缩机支撑瓦紧力不够,引起调节块松动,造成振动偏大,调节垫片因经常受脉冲应力冲击而破坏,从而引起轴中心下移,造成更为严重的振动,使机组停车。
一般采取的措施是紧固松动部件,或增设防松装置。
(7)转子与固定元件或密封件之间的摩擦测得的振动图像无规律,振动的频率与机器的工作转速同步,而且频率从低到高,波动范围比较宽,启动或停车时能听到金属弦声。发现此种形式振动时,可采取卸拆检查、重新组装的方法予以消除。
如何解决螺杆压缩机产气不足的问题
螺杆压缩机是通用的机械设备。但在使用的过程中,供气不足是经常发生的现象之一。那怎么去解决这个问题?是使用者关注的问题,下面就为大家详细的讲解一下,希望可以帮助到大家。
1.选型问题:很多用户刚刚开始不知道自己生产的具体用气情况,就大约的选型,这时排气压力上不来,低于额定的排气压力,不能满足工厂的正常用气,这时候,可以检查一下,管路是否有漏气点。如果机组能够很快的升上压力;压力很快下降,并最终在一个压力点上,这时就可以确认,压缩机机组选型过小,机组排气量小于生产的实际用气量。解决办法:增加新的机组,使压缩机的排气量大于用气量10-20%最科学。
2、漏气问题:这是最可能导致此故障的原因。你可以启动该无油压缩机,待储气罐有一定的压力时(稍微超过大气压力)停机。然后用耳朵去听各外接管道、供气管道、单向阀、安全阀、压力开关等联接处有否漏气声。如果有漏气声的话,这就需要将漏气的地方修补好。
3、产气标准:如果用户增加了需要用气的设备,则用气量就会超过螺杆压缩机产气量,说明该机器超负荷工作了。这时候就算它一直产气,也满足不了你的需求。可能你就会认为它产气不足。这种案例是经常存在的,所以请你仔细检查下自己的用气量是不是在最近增加了。
4、机器磨损:螺杆空压机主机磨损,导致产气量不足,可对磨损部件进行更换与维修
空压机润滑油管堵塞怎么办?
泥砂、焊渣、棉纱头等杂物都有可能将油管堵塞,使润滑点少油或无油,产生过热磨损,或使供油柱塞出口阻力过大而造成损坏。当油管堵塞时,供油点没有油,被堵塞的管段前面很可能发生漏油或发生该注油点的供油柱塞损坏等现象。
小编友情提示您:为了防止润滑油管堵塞,应采取下列措施:
(1)在安装前,将油管逐根清洗干净,最好通过碱洗、水洗和白布擦或用带有压力的空气吹扫干净。
(2)油管不够长而需要接长时,应装上活接头,或采用套管的方法焊接加长,以避免焊渣或熔化的金属堵塞管子。
(3)弯管时用煨管工具冷弯或氧乙炔火焰加热煨弯,应注意防止煨扁或金属过热而变形。
(4)油管和注油器装配好后,应进行系统的强度试验,试验压力为操作压力的1.5倍,当发现有渗漏或破裂时,应予以修理或更换。
(5)注油器与填料函、气缸供油点接通前,应先将油器开动起来,在每一个供油点处检查来油情况和清洁程度,直到清洁以后,再正式连上接头。
空压机润滑油消耗过多的原因
空压机润滑油消耗过多的原因:
1、润滑油太稀(机油温度高,牌号不符要求);
2、润滑油油压过高;
3、空压机活塞、气缸之间的间隙过大;
4、空压机气缸失圆或磨损过大;
5、空压机气缸窜油:
(1)活塞环磨蚀太大失去弹力;
(2)活塞环咬住在环槽中;
(3)活塞环环槽间隙过大;
(4)装错活塞环。
6、空压机曲轴轴承或连杆轴承间隙过大;
7、空压机曲轴箱温度过高或通风不良;
8、用飞溅式润滑法润滑的打油杆过长或曲轴箱油位太高。