+86-18717807449
-
-
-
WhatsApp
Центрифуги | Разборка, ремонт и сборка одноступенчатых центробежных компрессоров
2026-01-08
Компрессоры технологических газов, являясь основным оборудованием установок сухого риформинга газа (DRP), считаются «сердцем» всей производственной системы. Эти компрессоры имеют одноступенчатую центробежную конструкцию и в основном используются для обработки технологических газов высокого давления; их эффективная работа напрямую влияет на стабильность и производительность последующих реакторов. Однако в реальных условиях эксплуатации механические неисправности могут приводить к внезапным отключениям, вызывая серьезные повреждения компонентов. В данной статье, основанной на реальном случае отказа, подробно описаны разборка и осмотр компрессора, план и меры по ремонту, а также окончательный процесс повторной установки. Благодаря систематическому анализу причин отказа и стратегий ремонта, этот случай предоставляет ценную техническую информацию для технического обслуживания и восстановления аналогичного оборудования.
Обзор отказа: В процессе работы компрессор вышел из строя из-за механической неисправности, что привело к внезапному отключению и повреждению нескольких критически важных компонентов, включая входные направляющие лопатки (IGV), диффузоры, рабочее колесо, а также внутренние подшипники и шестерни в редукторе.
Ремонтные работы были разделены на три этапа: (A) Разборка и осмотр; (B) Планирование и действия; (C) Повторная установка. Весь процесс отличался точными измерениями, ремонтом материалов и контролем зазоров, чтобы обеспечить восстановление работоспособности оборудования до проектного уровня.
A. Разборка и осмотр
Процесс разборки имеет основополагающее значение для диагностики неисправностей, поскольку направлен на выявление поврежденных компонентов и оценку общего масштаба повреждений. Работа начинается со стороны впуска и продолжается до основных компонентов. Ключевые этапы и результаты подробно описаны ниже.
Этапы разборки
1. Снятие воздушного фильтра и направляющих лопаток: Сначала снимите воздушный фильтр, чтобы облегчить осмотр узла направляющих лопаток. Затем разберите направляющие лопатки, чтобы изучить их внутреннюю структуру.
2. Визуальный осмотр: После снятия направляющего клапана (IGV) было обнаружено, что лопатки диффузора сильно деформированы, в области рабочего колеса обнаружены следы посторонних предметов, а на поверхности корпуса сухого газового уплотнения (DGS) — царапины. Это указывает на то, что неисправность могла возникнуть из-за попадания посторонних предметов или вибрационной перегрузки.
3. Классификация компонентов: Компрессор можно осмотреть в трех основных модулях:
Входной газовый вихрь (IGV) отвечает за предварительное вращение газа; впускной спиральный корпус включает диффузор, рабочее колесо, цифровой газоотделитель (DGS) и корпус DGS. Редуктор включает высокоскоростной вал, низкоскоростной вал, подшипники, угольные кольца и главную шестерню привода масляного насоса.
Обнаружена полностью сломанная направляющая лопатка IGV, фрагменты которой разбросаны по всасывающей линии. Поверхность излома имеет хрупкий характер, возможно, вызванный усталостью материала или ударом постороннего предмета.
Лопатки старого диффузора повреждены в нескольких местах, на поверхности имеются явные царапины и деформации. Корпус диффузора цел, но целостность канала подачи воздуха требует оценки.
Рабочее колесо, у которого были повреждены многочисленные лопасти, лишилось крышки и винта крепления и было выброшено во всасывающую магистраль. Анализ поперечного сечения выявил распространение трещин у основания лопастей, что указывает на то, что основной причиной была вибрация от перегрузки.
На поверхности компонентов DGS и корпуса были обнаружены незначительные царапины, а также коррозия в резьбе и местах соприкосновения корпуса, однако уплотнительная поверхность сердечника осталась неповрежденной.
Для измерения критических зазоров и обеспечения точности данных был проведен осмотр с использованием прецизионных инструментов (таких как штангенциркули и индикаторы часового типа). Анализ повреждений показал возможное сочетание попадания посторонних предметов и вибрационного резонанса.
B. План ремонта и действия
На основе результатов осмотра был разработан целевой план ремонта, в котором приоритет отдавался замене компонентов с высоким риском повреждения и сочетанию сварочных работ с прецизионной механической обработкой. Цель заключалась в восстановлении оборудования до стандартов OEM при одновременном контроле затрат.
Меры по ремонту
1.Полная замена направляющих лопаток (IGV): Из-за повреждения нескольких лепестков была заменена вся сборка направляющих лопаток, включая механическую обработку для регулировки угла входа и обеспечения равномерного потока.
2.Первоначальный лопастной диффузор был подвержен повреждениям, поэтому был разработан и изготовлен безлопастной диффузор. В новой конструкции используется оптимизация каналов потока для уменьшения турбулентности и повышения устойчивости к попаданию посторонних предметов.
3. Замена рабочего колеса, системы валов и связанных с ними компонентов.
C. Сборка. Процесс сборки включает в себя обратную разборку с акцентом на контроль зазоров, проверку момента затяжки и динамическую балансировку. Он выполняется поэтапно, обеспечивая соответствие каждого соединения стандарту API 617 (Общая спецификация для осевых/центробежных компрессоров).
Этапы сборки
1. Установите ламинированный сепаратор (LSS), проверьте радиальный/осевой зазор (<0,1 мм), затем установите главный масляный насос, обеспечив зацепление шестерен.
2. Установите полуподшипники в быстрорежущую сталь. Соберите радиальные и упорные подшипники со стороны давления/двигателя и проверьте зазоры по одному (шейка вала: 0,08-0,12 мм; упорный: 0,05-0,08 мм).
3. Проверка зацепления зубчатых передач. Измерьте люфт (0,15-0,25 мм) и сверьтесь с чертежом зубчатой передачи, чтобы убедиться, что отклонение профиля и спирали составляет <0,02 мм.
4. Установка угольного кольца и DGS: Вставьте угольное кольцо, установите корпус DGS и соединительный трубопровод, убедитесь, что уплотнительная поверхность чистая.
5. Соберите компоненты DGS, точно выровняйте DGS и приложите момент предварительной затяжки (50-70 Нм).
6. Загерметизируйте редуктор, накройте его отремонтированной крышкой редуктора и приложите равномерное усилие затяжки.
7. Установите рабочее колесо и диффузор. Гидравлическим способом запрессуйте рабочее колесо и проверьте момент затяжки винтов крышки чашки (>200 Нм). Измерьте радиальный зазор между рабочим колесом и диффузором (0,5-0,8 мм), чтобы убедиться в отсутствии помех.
8. Установите направляющий лопаточный механизм (IGV) и фильтр, соберите новый IGV и переустановите всасывающий фильтр.
После повторной установки оборудование прошло функциональное испытание под давлением воды (в 1,5 раза превышающим расчетное давление) и проверку балансировки, подтвердив отсутствие отклонений.
Этот случай ремонта технологической центрифуги демонстрирует эффективность методов системной инженерии в устранении неисправностей. Благодаря детальной разборке для выявления первопричины (посторонние предметы и вибрация), целенаправленному ремонту (например, модернизации безлопастного диффузора) и точной повторной установке оборудование было безопасно перезапущено. Этот процесс не только восстановил производственную мощность, но и повысил отказоустойчивость.