如何减小或消除压缩机中压透平轴承电流？

  经验大家谈
  中国石油新闻中心
  发表日期：2021-10-2508:45
  讲述人①：易国中（大庆石化化肥厂合成车间主任）
  【操作难题】大庆石化化肥厂合成气压缩机中压透平103JBT，是合成氨装置生产的四大机组之一。在运行中，压缩机透平轴位移突然快速上升，并开始红灯报警，只能进行临时抢修。
  没过多久，103JBT轴位移又有上升的趋势，频繁的抢修影响安全生产。
  【原因分析】根据资料中止推瓦磨损现象的问题分析，结合103JBT轴瓦磨损特征，初步判断为轴瓦电击损伤，也就是转子带电导致的。
  【破解方法】专门制作一个静电导出装置，把该放电装置安装在汽轮机轴承与汽封之间可以看到转子的部位，调整配重，确保铜刷刚好与转子接触，而不至于磨损转子。
  【应用效果】经过测试，静电导出装置安装后，转子的对地电压从原来的31伏下降到50毫伏，设备运转平稳，再也没发生转子轴位移上升和轴瓦磨损现象，成功解决了合成气压缩机中压透平轴位移频繁上升的“顽症”，为装置实现“三年一修”长周期生产提供了保障。
  压缩机运行中，转子带电的途径一般有两种：一种是湿蒸汽中的微小水滴喷射到转子叶片上时，由于液滴与喷嘴的摩擦而起电，带电液滴又把电荷带到转子动叶片上，造成转子带电；另外一种是润滑油分子与油泵出口过滤网碰撞与摩擦可导致油分子带电，带电的油分子经过很长的输油管线把电荷携带到转子轴颈表面，在转子上积累电荷，使电压升高。
  为了验证转子是否带电，化肥厂立即安排专业技术人员测量了103JBT转子的对地电压，结果为31伏，而引起轴承电流损伤的电压大约在20伏以上。
  在解决合成气压缩机中压透平轴位移上升的问题后，化肥厂将这一做法推广使用到其它型号压缩机压透平之中，也都相应地解决了设备问题，为装置长周期运行提供了保障。
  此静电导出装置制作安装费用不足100元，但却彻底解决了大机组汽轮机转子产生静电压导致的轴承电击损伤、轴位移上升的生产瓶颈，节省设备维护资金及装置停车检修费用约500万元。（张敬霞马占富整理）
  讲述人②：黄银（乌鲁木齐石化公司化肥生产部一合成车间副主任）
  【操作难题】乌鲁木齐石化公司化肥生产部氮气压缩机4111K2是一台重要生产设备。由于老机组联轴节为齿式联轴节，无法消除压缩机对地电压，现场环境空间又不允许为压缩机安装静电刷，压缩机运行时，推力盘与止推瓦会受到静电腐蚀，损耗较快。这一情况不仅增加了装置生产成本，还会对安全生产造成影响。
  【原因分析】由于该压缩机使用油润滑齿式联轴节，齿与齿之间由于绝缘的润滑油存在，压缩机高速旋转时，气流对转子摩擦产生的静电无法释放电能，导致静电在止推盘处局部释放，造成设备损坏。
  【破解方法】将油润滑齿式联轴节更换为干式膜片联轴节，通过联轴节的金属直接接触传到静电透平原有的静电刷，以此降低对地电压。
  【应用效果】联轴节更换前，氮气压缩机在长期运行过程中经常出现轴位移逐步上升，导致轴瓦磨损的情况，严重限制了压缩机长周期稳定运行和备件使用寿命。经过近两年的研讨和实践，确定故障为压缩机转子静电累计后无法有效消除造成。
  由于现场设备设施结构及环境因素，无法在压缩机端增加静电刷解决此问题，经多次评审决定，将压缩机和透平的联轴节更换为干式膜片联轴节，意图通过联轴节的金属直接接触传到透平原有的静电刷，以此降低对地电压。
  因原机组本体与透平联轴节为齿式联轴节，齿与齿之间存在润滑油隔离，无法有效释放电能。压缩机运行过程中，润滑油分子与油泵出口过滤网碰撞与摩擦导致油分子带电，带电的油分子经过输油管线把电荷携带到转子轴颈表面，在转子上积累电荷，导致电压升高且无法利用透平处静电刷消除。
  经过专业测绘，制作出新的联轴节并制定合理的安装、对中、找正及试机方案。通过3个月的测试，设备运转平稳，再未发生转子轴位移上升和轴瓦磨损现象，有效消除了大机组压缩机转子产生静电压导致的轴承电击损伤、轴位移上升的生产瓶颈。