某渣油加氢装置离心机瓦温波动原因分析及解决方案

某渣油加氢装置离心机瓦温波动原因分
析及解决方案*
摘要：本文通过对某渣油加氢循环氢压缩机瓦温波动现象及轴瓦拆检情况进行分析，结合大机组状态监测及瓦温计算，通过采取更换径向瓦形式、调整轴瓦间隙、扩大进油孔等措施，彻底解决了离心机轴瓦温度波动问题，保证了机组长周期稳定运行。

关键词：渣油加氢离心机瓦温波动
1装置概述
某厂渣油加氢装置核心设备之一循环氢压缩机为离心式压缩机，型号：
BCL406/B，采用汽轮机驱动。

额定转速：11455rpm，最大连续运行转速：
12028rpm；额定流量：349000Nm³/h 入口压力：16.3MPa 出口压力：20.5Mpa；径向瓦：可倾式；长度36mm ，巴氏合金厚度：1.5mm ，瓦块数：5块，形式为中心支撑；推力瓦：金斯伯雷式，瓦块数：6块。

2瓦温波动情况及初步原因分析
2020年7月渣油加氢装置进行开工程序，8月循环氢压缩机开机在氮气工况运行,反应系统加热炉烘炉。

因压缩机驱动端径向瓦温度TISA7112温度高并缓升到95℃，烘炉后停机对此瓦进行解体检查处理，发现上部两瓦块以及正下部瓦块均有漆膜结焦积碳现象，在厂家指导下，去除瓦块漆膜适当调大径向间隙后回装，9月循环氢压缩机再次开机开运行。

2.1循环氢压缩机瓦温波动情况
运行一周后，随着循环氢压缩机转速的提高，径向瓦温TE7110、TE7111、TE7112、TE7113 四个温度逐步升高。

当转速达到11000rpm时，四个径向瓦温达
到最高，其中联轴端径向瓦温TE7113最高达94℃，与其它3个瓦温比较最大偏
差约30℃左右，振动平稳幅值较低；（厂家设计瓦温高报105℃，联锁值115℃，二取二；）
压缩机转速控制在10000rpm时，驱动端径向瓦温TE7112开始出现波动，由75℃较快速降至69℃，随后逐渐开始上涨，TE7113同时也出现波动趋势但幅度
较小，此时振动较为平稳。

机组运行20天后，驱动端、非驱动端4个径向瓦温
陆续出现波动现象，驱动端支撑轴承温度波动幅度较大，同时较为频繁，1到2
天出现一次较大幅度波动。

2.2初步原因分析
在压缩机瓦温波动时间端内，现场检查机组润滑油供油总管压力压力0.3MPa，支管处润滑油压力联轴与非联轴侧基本一致，润滑油冷却后的温度41℃—43℃之间，回油温度在50-53度左右。

在轴承温度出现波动的时刻，机组的转速（10500rpm）、入口流量、出口压力、润滑油温度和压力等工艺参数均未调整，
无明显变化，通过跟踪对比基本可以排除由工艺参数改变所致轴承温度变化。

以驱动端径向瓦温TE7113为例进行分析，其现象表现为温度缓慢持续上涨
一段时间后，中间出现几次小幅度波动后，突然出现一个大幅上涨，然后快速降
下来，在稳定一段时间后又突然上涨，该现象呈周期性重复。

其特征可以用四个
阶段来描述：蓄势-飞涨-峰值-暴跌。

前期呈缓慢上涨趋势，然后在某一时刻突
然飞涨，达到峰值后在10分钟内迅速下降，降至略低于蓄势前的数值。

其温度
最低时在80°C左右，最高时曾超过106°C。

分析联轴端轴心轨迹图，从原始轨迹和提纯轨迹来看，顶部、底部及两端呈
现尖角过度形态，轴承整体支撑一般，下部两侧轴承对转子的支撑较差。

综合轴承温度变化趋势和图谱特征，初步分析为瓦块内产生了摩擦，同时从
轴心轨迹图及波形频谱图中分析，瓦块的自由摆动收到了约束，瓦块局部出现了
积温的现象，同时极有可能出现了结焦、积碳据或者杂质积聚的现象。

2.3 压缩机轴瓦拆检情况
鉴于循环氢压缩机不能满足长周期稳定运行，对机组进行检修。

拆检发现发
现主推力轴承有3块瓦结焦。

复测推力间隙0.40mm，超出设计要求25mm-35mm间
隙要求。

非联轴端径向瓦上部2块瓦结焦，下部一块瓦结焦。

复测径向间隙
0.13mm。

联轴端径向瓦上部2块瓦结焦，下部2块瓦结焦，一块瓦开始结焦；复
测径向间隙为0.20mm。

压缩机径向轴承共10个瓦块，有7个瓦块发生不同程度
结焦的情况，联轴端径向轴承瓦块结焦严重。

推力轴承主推3块瓦结焦。

3 瓦温波动原因分析及采取措施
3.1瓦温波动原因分析
根据循环氢压缩机轴瓦拆检情况来看，瓦温波动原因主要是因径向轴瓦、推
力瓦聚集型的漆膜结焦（主体发黑，边缘发黄，局部脱落）导致，在油膜较薄区
域温度较高形成漆膜，随着漆膜增厚，轴径及主推面与漆膜形成连续旋转磨擦，
漆膜在连续磨擦高温下结焦，并间歇性局部脱落，进而导致轴瓦间隙变化，进油
量也随之变化，从而导致瓦温波动。

漆膜形式机理：部分径向轴瓦及推力瓦块润滑油量相对不足导致相应瓦块形
成局部过热区(均位于油楔出油区较薄区)，润滑油在此以此区域为焦点氧化劣
化形成漆膜，漆膜逐渐增厚并进一步造成与旋转的轴径及主推面间隙减小，形
成磨擦，磨擦导致漆膜脱碳结焦。

运行中漆膜积聚增厚与转子发生磨擦的过程，
表现温度的蓄势上升和突升，漆膜受磨擦局部脱落后导致间隙增大，润滑改善瓦
温下降。

漆膜的不规则形成和脱落伴随着瓦温的波动。

3.2针对轴瓦结焦采取措施
（1）针对径向瓦、推力瓦设计自身缺陷问题采取措施：原采用中心支撑形式，厂家重新对径向瓦及瓦架重新设计，选用偏置比为 0.55 的结构，安装时严
格复查、检修，并在进出油楔口适度扩大；并对回油孔进行扩大，确保回油通畅。

（2）针对调整轴瓦径向间隙过小，进回油不畅采取措施：厂按照家方案调
整径向瓦及推力间隙，径向间隙由0.13mm调整至0.15mm。

复测推力瓦块进厚度
误差0.03mm符合要求（标准0-0.07mm），接触面积大于85%；原结焦瓦块清理
干净。

为了使进一步使推力轴承的进、回油比较顺畅，现场检修期间将推力轴承
甩油环回油孔由 13mm 扩大到 16mm。

（3）针对润滑油品质差，易产生漆膜问题。

采取措施：将润滑油样送至广
研所进行漆膜倾向指数（MPC 值）的分析，广研检测油样结果漆膜倾向指数 2.3，正常（远小于参考值＜15），NAS 1638 等级为 9（长城润滑油此类润滑油生产
不将此项作为控制指标，正常生产时出厂水平在8 至10）,为确保可靠，对全部
润滑油进行更换。

4 结论
通过采取上述措施后循环氢压缩机轴瓦振动、温度趋势平稳，离心机非驱
动端径向瓦温（TE7111）最高74.1℃，振动（VT7101）最大21.2μm，驱动端瓦
温（TE7113）60.7℃，振动（VT7103）最大29.21μm;汽轮机瓦温（TE7303）最
高86.7℃，振动最大14.47μm；无异常波动及高点情况。

目前该循环氢压缩机
已经平稳运行2年，瓦温未发生波动情况，说明原因分析正确，采取措施有效，
保证了装置的长周期稳定运行。

5 参考文献
[1]周文新.工业润滑油应用中的漆膜问题[J].设备管理与维修.2007,(8).40-41；
[2]刘晓晨. 压缩机轴瓦漆膜形成的原因及影响分析[J]. 四川化
工,2022,25(1):23-25；
[3]俞亮. 循环氢压缩机轴瓦温度异常分析及对策[J]. 大氮
肥,2022,45(4):259-263；
作者简介：姓名：刘志博,职称：中级工程师，主要研究方向：炼化设备管理。

2011年毕业于沈阳工业大学过程装备与控制。