董亚婷
摘要：简述国产ND3000大机组状态监测在线系统的基本情况；成功捕捉了大机组故障信息，分析诊断了二氧化碳压缩机透平日常运行中的摩擦故障，得出了结论并提出建议，避免了透平停机抢修。
关键词：ND3000在线系统；二氧化碳压缩机组；摩擦故障
中图分类号：TH165.3文献标识码：B
ND3000系统是基于DSP数字信号处理器技术的实时全息状态监测系统，实现了整机通道同步、实时频谱监测、多机并行实时处理、网络信息共享。该系统是分布式网络化实时在线监测系统。
2002年1月12日，化肥二氧化碳压缩机透平前后轴承上四个测点（见图1）振动同时攀升，其中振动值最大的测点X105H由30μm上升至44μm，时间间隔约20h。其间低压缸靠透平侧的X106两个测点振动也同时上升。其后各测点振动值维持不变，3天后各测点振动值开始略有下降，其中X105H振动值降为41μm。而后机组透平各测点振动基本平稳。
1．测试数据与频谱分析
(1)透平的X104、X105和低压缸X106共六个测点振动同步上升，传感器失效的可能性较小，基本可确认是机组本体的问题。低压缸及齿轮箱振动中除X106振动同步有所上升外，其余测点均无明显变化，初步判定低压缸X106振动幅值上升是由透平传递而来。
(2)调看ND3000系统的测点频谱图，机组透平四个测点的振动以工频为主，伴有二倍频等倍频成分，且透平四个测点的通频值上升是由工频幅值增加引起的，而二倍频等成分无明显变化。两侧轴心轨迹不同程度地整体变大。
(3)分析透平四个测点的时域波形，其中振动值最大的测点X105H的波形下部存在局部削波现象。
(4)2001年12月26日和2002年1月14日的相位差值变化较大，说明振动发生时，不平衡矢量在大小、角度、位置上均发生了变化。1月14日以后的各种相位差值较为稳定。透平前后两侧的工频相位变化如表1所示。
表1
2．透平工况分析
(1)2001年11月1日曾抢修机组高压缸，此后透平X105的振动值比停机前升高19%，以工频幅值增长为主；透平主蒸汽流量较停机前增加约15t/h，负荷较高。系因透平长期处在高负荷状态下，对转子部件影响较大。
(2)同期透平主蒸汽流量、压力和温度均出现过不同程度的突然变化。其中主蒸汽流量曾突升至近120t/h，相应X105振动上升一个台阶(4μm)，而后蒸汽流量稳定在113t/h左右，但透平振动未下降。
(3)透平主蒸汽和抽汽压力及流量在透平振动值突变前几天较平稳，机组负荷也较平稳。在振动发生变化后，机组负荷调整期间，透平振动值未有明显变化。
综上分析得出以下初步结论：(1)透平存在摩擦现象；(2)转子不平衡量增大，有部件损伤；(3)在主蒸汽流量、温度等没有大幅度变化的情况下，透平振动基本能维持现状，不必停机抢修。同时建议：(1)保持主蒸汽流量、温度和压力平稳，工况需要变化时应平缓过渡，以使透平振动趋势保持平稳；(2)应安排透平大修。
在2002年3月装置两年一修，安排对机组透平大修时，检查情况与诊断结论吻合。透平检修情况如下：(1)第5至11级下汽封有摩擦现象，擦痕呈直线状，进行了修磨；(2)转子末级轮盘处的动平衡块冲蚀脱落近lmm长的一段，可与透平排汽侧X105振动由30μm突升至44μm相对应，转子动平衡状态瞬时破坏，但失重不大。
参考文献：
沈庆根．化工机器故障诊断技术．浙江大学出版社．
董亚婷等．二氧化碳压缩机旋转失速的探讨．大氮肥，1999，(3).