乙烯裝置壓縮系統E-GT501透平是立式離心泵(位號:E-GA501A)的驅動(dòng)機,它負責將丙烯制冷壓縮機透平(位號:E-GBT501)的凝結水及時(shí)排出,以保證機組的正常運行,1998年6月E-GT501透平蝸輪失效,雖經(jīng)多次維修效果很不理想,新蝸輪的使用壽命很短,最長(cháng)不超過(guò)20小時(shí),導致透平不能正常工作,使另一臺電機驅動(dòng)的化工泵(位號:E-GA501B)一直在沒(méi)有備用泵的條件下單臺運行,如果E-GA501水泵突然發(fā)生故障,必然會(huì )造成丙烯壓縮機組停車(chē),對整個(gè)乙烯裝置的穩定生產(chǎn)造成極大的威脅。我們分析并找到了透平蝸輪失效的根本原因,通過(guò)改變了蝸輪材質(zhì),成功地解決了問(wèn)題。
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蝸輪首次失效原因分析
1998年6月蝸輪第一次失效后,我們在對透平的檢查中發(fā)現:透平潤滑油箱中含有較多的游離水。由于蝸輪蝸桿的傳動(dòng)靠齒面的嚙合來(lái)實(shí)現,其摩擦表面必須建立極壓潤滑膜,它是潤滑油中的極壓劑與金屬表面反應生成的潤滑膜,它具有較高的強度,能承受蝸輪蝸桿嚙合產(chǎn)生的載荷。潤滑油帶水會(huì )造成極壓劑失活,使嚙合表面無(wú)法形成潤滑膜,導致蝸輪蝸桿表面直接接觸,造成表面磨損。由于蝸輪材質(zhì)為錫青銅(代號ZQSn10-1),其許用接觸應力為220MN/m2,而蝸桿材質(zhì)為合金鋼(鋼號:35CrMo),其許用接觸應力為850MN/m2,蝸輪相對蝸桿較軟,所以失效的形式表現為蝸輪輪齒磨損。
我們對潤滑油系統進(jìn)行了全面分析,最后確認:油系統的水來(lái)自透平汽封泄漏蒸汽形成的凝結水。由于透平的保溫被密閉性非常好,漏出的部分蒸汽將不可避免地通過(guò)軸承油封進(jìn)入潤滑油系統。
針對由于潤滑油帶水導致蝸輪失效的問(wèn)題,我們按照透平的隨機操作手冊要求,每月取樣分析潤滑油的含水量,定期從油箱底部排水,并制定了相關(guān)的管理制度。
經(jīng)過(guò)以上的改進(jìn)措施,E-GT501透平從2000年10月投用,正常運轉已達2年以上,至今仍無(wú)損壞跡象,為裝置的穩定運行提供了有力的保證,該透平每年能平衡中壓蒸汽8000余噸,每年可節電15Kw×8000h=120000度,每度按0.6元計算,年可節約7.2萬(wàn)元電費,經(jīng)濟效益非常明顯。
由于凝液泵透平蝸輪原設計輪齒接觸強度無(wú)余量,導致其頻繁失效,通過(guò)改變蝸輪材質(zhì),并按照要求制定了相關(guān)的管理制度,解決了問(wèn)題。隨著(zhù)我國引進(jìn)國外設備的增加,根據國情差別對原設計條件進(jìn)行校核,在備件國產(chǎn)化過(guò)程中應該得到重視。凝液泵透平蝸輪失效問(wèn)題的解決過(guò)程對此有一定的借鑒意義。
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Case
Patent