压缩机专业技能竞赛(故障分析部分)复习题库

第22页共22页山西处压缩机专业技能竞赛故障分析试题库分析引起压气机喘振的原因，说明防止压气机喘振的措施。压气机喘振主要发生在启动和停机过程中，喘振原因主要有:机组在启动过程升速慢,压气机偏离设计工况；机组启动时防喘放气阀不在打开状态；停机过程防喘放气阀没有打开。防止压气机喘振的措施主要有:采取中间放气,即设置防喘放气阀,将堵塞空气通过防喘放气阀排掉；在压气机进口安装可调导叶(IGV),在启动过程将IGV角度关小,以减少压气机流量,防止压气机流道出现堵塞现象；对于高压比的压气机,采用以上两种的防喘措施还不够时,可采用双转子结构,即分成高压和低压压气机。离心式压缩机发生异常振动和噪声，分析可能原因和处理措施。机组不对中。卸下联轴器，使原动机单独转动，若无异常振动，则故障可能由不对中引起。重新对中，消除管道外力的影响，必要时进行热态对中检查。压缩机转子不平衡。检查转子弯曲度及是否结垢或破损，如有必要应对转子重新进行平衡。叶轮损坏。检查叶轮，必要时进行修复和更换。轴承不正常。检查并修复轴承，调整间隙，消除半速涡动因素。联轴器故障或不平衡。检查修复或更换联轴器，检查联轴器螺栓螺母，进行平衡。动静部分摩擦，基础不均匀下沉或机座变形。调整安装间隙或更换超差件，消除机座变形，加固基础。油压油温不正常。检查各润滑点油压，油温及油系统工作情况，找出异常原因设法解决。油中有污垢，不清洁，使轴承磨损。查明污垢来源，检查油质，加强过滤，定期换油，检查轴承，调整间隙。喘振。检查压缩机运行是否远离喘振点，防喘于毒是否正确，防喘装置工作是否正常。气体带液或杂物浸入。消除气体中的固液杂质。转子热弯曲，有裂纹。修复或更换转子。分析离心式压缩机轴向推力过大、轴位移增加的故障的可能原因，并说明处理措施。级间密封损坏或磨损，造成密封间隙增大。更换密封。齿式或膜片式联轴器齿面磨损。修复或更换联轴器及其部件。压缩机喘振或气流不稳定。及时调整工艺参数，使压缩机运行稳定。推力盘端面跳动大，止推轴承座变形大。更换推力盘或轴承座。轴位移探头零位不正确，探头性能不好。校核探头，重新校对探头零位。油压油温波动。调整油压油温。止推轴承损坏。更换止推轴承。分析离心式压缩机轴承温度高故障原因，说明处理措施。温度计安装不当或热电偶损坏。检查测温套的安装情况，校准温度计，更换或修复热电偶及其余测温元件。供油温度高或油质不符合要求。检查冷却水的压力和流量，投用备用冷却器或更换补充新油。润滑油量减小或油压低。检查油的粘度、含水量和抗乳化度等；检查油箱的油位及泵工作情况；检查润滑油过滤器前后的压差，投用备用过滤器或清洗；检查油系统阀门开度和漏油情况。轴承损坏。修复或更换轴承。轴向推力增大或止推轴承组装不当。检查压缩机转子及密封情况，调整间隙，检查止推轴承，消除压缩气体带液情况。压缩机气封漏气。调整气封间隙或更换气封。分析引起离心式压缩机喘振的可能原因，并说明处理措施。运行点落入喘振区，或离喘振边界太近。检查运行点在压缩机特性线上位置，如距喘振边界太近或落入喘振区，应及时调节工况，消除喘振。防喘裕度设定不当。预先测定好各种工况下的防喘裕度，防喘裕度线应调整到最佳。吸入流量不足。可能进气阀门开度不够，阀芯太脏或结冰，进气通道堵塞，入口气源减少或切断。压缩机出口压力过高。压缩机减速停机时气体未放空或回流，出口止回阀失灵或不严密，气体倒灌，应查明原因并采取措施。工况变化时放空阀回流阀未及时打开。进口流量减少或转速变化时应及时打开防喘振放空阀或回流阀门。防喘振装置未投自动。正常运行防喘振装置应投自动。防喘装置或机构工作失准或失灵。定期检查防喘装置的工作情况，如发现失灵、失准或卡涩、动作滞后等，应及时解决。升压升速过快，降速未先降压。气体性质改变或气体状态严重改变。在气体性质或状态改变之前，根据改变后的特性线整定防喘振值。压缩机部件损坏脱落。级间密封、平衡盘密封和O型环破损脱落，会诱发喘振，应定期检查。压缩机出口管线上的止回阀失效。应经常检查，避免转速降低或停机时气体倒灌。分析离心式压缩机径向轴承出现故障的原因，说明处理措施。润滑不正常。确保使用合格润滑油。压缩机不对中。检查对种情况，必要时进行调整。轴承间隙不符合要求。检查间隙，必要时进行调整或更换轴承。压缩机或联轴器不平衡。检查压缩机转子组件和联轴器，看是否有污物附着或转子组件缺损，必要时转子应重新找平衡。分析离心式压缩机推力轴承出现故障的原因，说明处理措施。轴向推力过大。检查止推轴承间隙；检查气体进出口压差，必要时检查内部密封环间隙数据是否超标；检查段间平衡盘密封环间隙是否超标。润滑不正常。检查油泵、油过滤器和油冷器；检查油温、油压、油量和油质。离心式压缩机轴端及密封面出现泄漏，分析可能原因，说明处理措施原因。轴端梳齿气封损坏。修复或更换梳齿气封。缸体配合处密封圈损坏。更换密封圈。油压过高。调整油压到安全范围。油封损坏。更换油封。压缩机内泄漏加大。修复或更换级间密封。密封环精度不够。必要时更换密封环。密封油品质和油温不符合要求。检查密封油质、指标不符应更换，检查密封油温，并进行调整。油气压差系统工作不良。检查密封气压力及线路，并调整到规定值；检查压差系统各元件工作情况。密封部分磨损或损坏。拆下密封后重新调整间隙组装；按规定进行修理或更换。密封面、密封件、O型环被腐蚀。分析气质，更换部件材质或新件。浮环座的接触磨损不均匀。应研磨、修正接触面或更换新备件。密封环断裂或破坏。可能组装时造成损伤，组装应注意；尽量减少空负荷运转；不能修复时更换。计量仪表工作误差。检查系统的测量仪表，发现失准时检修或更换。分析离心式压缩机电机超负荷的原因，说明处理措施。电气方面存在问题。检查断路器的动作情况；检查电压是否降低；检查各相电流差是否在3%以内。与叶轮相邻的扩压器表面腐蚀，扩压度降低。检查扩压器各流道，如有腐蚀应改善材质或提高表面硬度清扫表面，使表面光滑；如叶轮与扩压器相碰或扩压器变形，应视情况进行检修更换。叶轮或扩压器变形。修复或更换。转动部分与静止部分相碰。检查各部间隙，不符合要求则必需调整和更换。吸入压力高。与设计数据对照，查找原因。说明离心式压缩机润滑油变色原因和处理措施。油温过高。加强冷却效果，改进润滑方式，油泵装配间隙不合。润滑油乳化。更换润滑油。机械杂质过多。置换润滑油，检查轴承系统，更换磨损件。润滑油选用错误。按要求选用润滑油。离心式压缩机润滑油油压出现异常，分析原因，说明处理措施。压力表显示错误。更换合格压力表。连接部位泄漏。消除泄漏。调压阀损坏。更换调压阀。油泵打不起压。修理油泵。油过滤器堵塞。更换或清洗油过滤器。回油不畅。检查疏通回油管线。轴承座中分面泄漏。消除泄漏。分析燃压机组运行振动大的原因，说明处理措施。引起燃气轮机运行振动的原因较多,对机组安全运行构成威胁,因此应高度重视。下面列举部分引起机组振动的情况和处理的方法:机组启动过程过临界转速时振动略为升高,属正常现象,但在临界转速后振动会下降。按正常程序启动燃气轮机时,机组会快速越过临界转速,如果由于升速较慢引起振动偏高,应检查处理升速较慢的原因。启动过程中由于压气机喘振引起的振动偏高,喘振时压气机内部发出“嗡⋯嗡⋯”声,对这种情况应检查压气机喘振的原因和对机组带来的不良影响。机组停机后没有按冷机程序执行,或在冷机过程对气缸和转子的非均匀冷却,致使燃气轮机转子临时性弯曲,造成在启动过程中晃动量大,引起振动偏大,对这种情况可通过延长盘车转速下的运转时间或在点火转速下延长暖机时间来消除；如果转子永久性变形,投入运行后仍然没有好转,那么需通过外部纠正才能解决转子弯曲问题；转子存在动不平衡引起的振动偏高,必须对转子进行动平衡来消除。如果是由于叶片断裂或严重的金属脱落而引起的就必须更换部件。对于5000或6000型燃气轮机,叶片重量存在20～30克的偏差一般不会对振动造成明显的变化。由转子内部缺陷(拉杆螺栓紧力不均、轮盘接触不良等)引起的振动,反映在启动过程(特别是冷态启动更为突出)和运行初期的振动较高,但运行一段时间后振动有所下降,这种情况主要反映出转子在启动后传热不均匀引起转子局部变形,可通过延长启动时间来解决,但严重时需要对转子进行解体大修。由于轴承损坏而引起的振动偏大,一般同时会伴随着机组惰走时间偏短,那么需要更换轴承；油膜震荡也会引起振动偏大。由于动静部件相磨引起的振动偏大,则必须处理间隙；由于套齿联轴器或传动齿轮磨损,接触不良也会引起机组的异常振动,应修理或更换损坏部件；转子中心偏离引起振动大,则应对转子重新对中；基础不牢、机组地脚螺栓松动、机组滑销系统在热膨胀时受阻等,也可能引起机组振动偏高。燃机点火失败，分析可能原因。点火故障(点火线圈及点火变压器故障)；燃油系统及燃油控制系统故障。这种情况可以参考燃机在启动过程“热挂”中的燃机控制系统故障的处理；雾化空气系统故障。这种情况可以参考燃机在启动过程“热挂”中的燃油雾化不良的故障处理；燃油喷嘴结焦堵塞等等。分析燃机燃烧故障原因。燃料燃烧不完全或个别燃烧室燃烧不良导致出口温度不均匀,透平出口处的最大排气温差超过允许值,便发出燃烧故障报警；引起燃烧故障的原因主要有:燃油进油量不均匀(主要有流量分配器故障、燃油喷嘴堵塞、燃油管道堵塞等)；雾化不良(主要有雾化空气系统故障、燃油压力偏低等)；燃油喷嘴故障(喷嘴变形)、燃烧室及过渡段故障等；压气机故障。压比低、燃烧及掺冷空气不足；透平故障(主要有流道堵塞、叶片变形等)。燃机启动不成功原因分析启动系统故障。这种情况可以参考燃机在启动过程“热挂”中的启动系统的问题处理；点火失败。这种情况可以参考点火失败的处理；燃烧故障。这种情况可以参考215的燃烧故障的处理；机组“热挂”。这种情况可以参考燃机在启动过程“热挂”问题的处理；压气机喘振。这种情况可以参考压气机喘振的处理；压气机进口导叶IGV打开故障；启动过程振动大。这种情况可以参考机组运行振动大的处理；发电机同期故障；其它主要辅机故障等。燃机大轴弯曲原因分析和处理措施。主要原因有:机组运行中振动偏大；机组动、静部件相磨造成大轴局部过热变形；轴瓦烧损致轴颈严重磨损；盘车系统故障造成转子热态无法均匀冷却。解决措施有:启动和运行时注意监视机组振动情况,防止振动超标；停机时应确认盘车投入正常,并按正常运行的要求定期记录燃机轮间温度及其它参数,定期检查盘车的投入和转子的转动情况。禁止强制打开轮机间门进行快速冷却；检修时应使机组充分冷却(轮间温度60℃以下)后才能停盘车。对无法等冷却后才能停盘车的检修,应在转子露出部分作记号,在检修过程中定期对转子进行盘动180°,并有专人负责记录时间及转动角度。热态停盘车时轮间温度不得高于150℃,停盘车时应同时将辅助滑油泵置于手动位置让滑油自循环进行冷却；检修揭瓦后的转子转动前应先将滑油循环8小时,以清除轴瓦及油路在检修过程遗留的灰尘,第一次启动时应在盘车状态下用听针倾听机组内的声音。燃机轴瓦烧坏原因分析和解决措施。轴瓦烧损的主要原因有:轴瓦润滑不好:如油位过低、油质变劣、滑油压力不足等引起轴瓦失油或滑油温度偏高；轴颈处接触不良,造成局部负载过重；轴瓦温度过高。解决措施有:运行时严密监视轴瓦温度和回油温度；滑油过滤器和冷油器切换应使用操作票并在专人监护下,先将备用组注满油后再进行切换操作,并加强对油压和油流的监视,操作应缓慢进行,严防在操作时滑油中断及温度突变而烧毁轴瓦；停机时应监视滑油泵运行情况、油温和轴瓦温度,确认燃机盘车投入正常,并且定期记录滑油压力、温度及其它参数,定期检查盘车的投入和转子的转动情况；热态停盘车时轮间温度不得高于150℃,停盘车时应同时将辅助滑油泵置于手动位置让滑油自循环进行冷却,以防轴瓦温度过高而烧毁轴瓦巴氏合金；正常运行时应保持滑油油位在1/2以上；定期进行滑油油质化验,有异常时应根据情况监督和采取措施,以保证油质符合标准；定期对油箱油位计进行校验,并做低油位报警试验；检修更换新瓦时,应检查瓦面接触良好；⑨检修揭瓦后的转子转动前应先将滑油循环8小时,清洗掉检修过程存在轴承箱中的灰尘,检查轴瓦回油油流情况。说明燃机严重超速的控制措施。为防止燃机严重超速,应采取的措施有:机组运行时各种超速保护均应投入运行,防止在无保护的情况下运行；在燃机启动至空载或停机解列时,应严密监视机组转速在额定范围之内,防止调速控制系统异常而超速,否则应手动降速或紧急停机并记录转速最高值；定期对燃料截止阀进行动作试验和泄漏试验,检查燃油截止阀动作自如,关闭严密,否则应进行处理；定期进行超速试验和甩负荷试验。分析燃机润滑油温度高的原因和处理措施。燃机滑油温度高的原因有:冷却水泵出力不足、散热风机故障、散热器堵塞或水箱水位低引起的冷却水温高；冷油器堵塞,水流偏小且换热效率低；冷却水温度调节阀故障,使进入冷油器的水量偏少。在措施方面应考虑:运行时应跟踪冷却水泵的出力变化,一般情况下水泵出力的降低是水泵叶轮被(颗粒)冲刷或汽蚀(水温较高或水中含气)引起叶型变化导致的,水泵的出力下降一般也是一个逐步下降的过程,只要在运行中跟踪就可避免由于该原因而导致的油温升高；定期对冷却水系统进行清洗,包括水箱中积垢的清理和管路的循环排放；发现有水泵出力下降的趋势则要做好检查安排,必要时更换水泵叶轮；在大、中修时安排检查冷却风机马达轴承及转动情况,定期对冷却水散热器进行清洗；在大、中修时安排冷却水箱水位计校验；定期对冷油器进行清洗；定期对冷却水温度调节阀进行拆检。燃机排气温差大原因大和处理措施。燃机排气温度分布不均匀会使叶片形成热应力,加剧透平缸的变形。因此,控制燃机排气温差是保证机组正常运行的一个重要环节。燃机排气温差大是由多种原因造成的,主要有:在排气热电偶出现故障时,此时应对热电偶进行更换、校验或对其通道进行校验；燃油喷嘴或逆止阀故障造成喷嘴前压差大,使进入各个燃烧室的喷油量不同,从而使透平排气温度场分布不均；流量分配器故障。主要是由于磨损使流量分配齿轮间隙发生变化,从而使进入各燃烧室的燃油量不相同,造成排气温差大；燃油清洗阀关不严或泄漏。燃油从旁路管跑掉,使进入各燃烧室的燃油量不相同,从而造成排气温度场的不均匀；燃油管道变形或堵塞,使进入各燃烧室的燃油量不相同,从而对排气温度的均匀程度造成影响；雾化空气压比低,雾化空气量偏少,燃油燃烧不完全从而对透平的排气温度场产生影响；火焰筒或过渡段破损,影响火焰筒和过渡段的冷却效果,从而影响排气温度场的分布；叶片积垢不均而影响了热通道各部位的通流量,从而对排气温度场造成影响；叶片冷却空气冷却叶片后进入热通道,如叶片冷却通道堵塞,也会对排气温度场形成一定的影响。分析引起燃机在启动过程“热挂”现象的原因，说明处理措施。“热挂”现象:当燃机启动点火后,在升速过程中透平排气温度升高达到温控线时燃机由速度控制转入温度控制,这抑制了燃料量的增加速率而影响燃机升速,延长燃机启动时间,严重时燃机一直维持在温控状态使燃机无法升速,处于“热挂”状态。随后燃机转速下降致使启动失败,只能停机检查。启动系统的问题。启动柴油机出力不足；液力变扭器故障。液力变扭器主要由一个离心泵叶轮、一个透平轮和一个带有固定叶片的导向角组成。在启动过程中通过液体将启动柴油机的力矩传送给燃机主轴。液力变扭器的故障可通过比较柴油机加速时燃机0转速到14HM的启动时间来判断；启动离合器主从动爪形状变化,使燃机还没超过自持转速,爪式离合器就提前脱离(柴油机进入冷机后停机),这时燃机升速很慢。而燃油参考值是以0105%FRS/S的速度上升的,由于燃机升速慢而喷油量增速率不变使燃油相对过量,使排气温度T4升高而进入温控,压气机进气滤网堵塞、压气机流道脏,压缩效率下降。进气滤网堵塞会引起空气量不足；压气机流道脏会使压气机性能下降。必须定期更换进气滤网并对压气机进行清洗,及时更换堵塞的滤网和清除压气机流道上的积垢及油污。燃机控制系统故障。当燃油系统或控制系统异常时,有可能引起燃油量配合不当(过量或不足)或进油量分配不均匀。主要影响因素有:油滤网堵塞；燃油流量分配器卡涩；主燃油泵电磁离合器故障；燃油母管压力释放阀VR4泄漏；控制系统故障。燃油雾化不良。燃油雾化的细度和均匀性直接影响到燃烧完善度。燃油雾化的颗粒愈细,单位体积形成的油滴数量愈多,蒸发面积就愈大,蒸发速度也愈快,燃烧就愈完全,燃烧效率就愈高。它同燃油的品质、喷射压力以及燃油喷嘴的健康情况和雾化空气量有关。透平出力不足。由于烧原(重)油机组的燃料中含有大量的灰份和杂质,跟燃油一起进入燃烧系统,燃烧后进入火焰筒和透平流道,一部分随燃气排到大气中,一部分堆积在热通道表面使流通面积减少,从而降低透平的功率和效率。这方面的控制主要取决于下面几个方面:燃油的选择；燃油输送过程的控制；燃油处理过程的控制；抑钒剂加入过量,因为原油中的钒在高温下会对金属产生钒腐蚀,故通过加入抑钒剂(Mg的化合物)来抑制原油中的钒,使其生成疏松的物质随燃气排到大气中避免对金属产生腐蚀。但是抑钒剂加多了会形成灰份堆积在透平热通道,因此在运行中应经常对燃油进行化验并及时调整抑钒剂的加入量。可用孔探仪对透平热通道的积垢进行检查。定期对透平进行水洗及核桃壳清洗,可以清除透平流道中积垢,减少叶片的垢下腐蚀。燃机通流部分损坏原因分析，燃机通流部分损坏的主要原因:燃烧产物超温；高温腐蚀；外来物或热通道部件掉块打击其它部件引起的恶性损坏；机组振动过高或其它原因引起动、静部件相磨。在措施方面应考虑:在燃油方面:①为减少对高温部件的高温腐蚀,延长热部件寿命,应控制燃油的钠、钾含量及镁钒比在规范之内,即:Na+Ka≤11ppm,Mg:V=3～315,严禁燃用有害微金属含量超标的燃料；②为减少对燃油喷嘴和热通道部件的冲刷,应严格控制燃油的过滤精度在5μm,定期更换燃油滤网；③降低燃油粘度以改善燃油的雾化程度,确保燃油燃烧完全,在允许范围之内应尽量提高燃油的温度,确保进机油粘度控制在20cst以下。(2)在机组启动、运行方面应注意:①燃机点火时燃油不能过量,点火失败后的再次点火前应检查启动失败排放阀是否把未燃烧的燃料排尽,并根据情况适当延长清吹时间,以除去流道中的残留燃料；②升速过程中应注意燃油参考值FSR的上升情况,流量分配器转速的变化情况、透平排气温度、轮间温度以及超温、温差等保护的动作情况,若出现FSR控制故障或保护不动作时应停机进行处理；③运行过程中应注意压气机进口可调导叶的开度；④开停机过程中还应注意防喘放气阀的位置与机组转速状态的对应情况,如出现不对应且有防喘放气阀实际位置不对应、出现振动异常情况、主机有异常声响、透平排气温度或FSR的异常上升情况时要立即紧急停机；⑤在启动和运行过程中应监视机组振动情况；⑥运行过程中应密切监视透平排气温度和排气温差的变化,如出现超标且确认热电偶无异常时应尽快停机进行检查；⑦改善燃油雾化,确保燃烧完全,应跟踪主燃油出口压力、燃油喷嘴前压力和压差情况,保证燃油的喷射压力；⑧在运行过程中跟踪雾化空气压比的变化情况,如出现压比低报警时应进行检查,并控制运行过程中雾化空气的温度。在维护方面应注意:①定期对雾化空气系统进行低点排污和排水；②燃机水洗时应控制轮间温度在149℃以下,水温控制在82℃以上；③定期对压气机进口可调导叶的角度进行校验,以确保运行时角度对应而且关闭和打开时的限位块不要顶住气缸；④应定期对热通道用孔探仪进行检查。(4)在机组大中修时应注意:①对热通道各部件进行彻底检查,按规范要求严格控制叶片裂纹,对裂纹超标的叶片进行更换或采取止裂措施,防止裂纹扩展；②应对热通道各动静间隙按规范进行控制,以防止启动过程的动静摩擦；③应对IGV的实际角度与机械指示和控制的显示值进行对比、校验；④检修过程中应注意不能有任何东西掉进气缸里,回装时应进行彻底的检查,以防止有任何物品遗留在热通道里。实例分析（一）故障描述2013年8月26日，榆林压气站值班人员在值班过程中发现二线DY401机组齿轮箱壳体振动探头VI4108高报警。原因分析1、VI4108探头现场接线箱内浪涌保护器故障。2、VI4108探头故障。3、VI4108探头供电和信号回路存在虚接、接地等情况。4、3500系统42M模块故障或模块通道故障。处理措施1、检查VI410