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离心式压缩机失效分析故障树的基本事件
事件描述 热力性能故障 温度异常 吸气受阻 机壳泄漏 其它原因 轴承 齿轮振动异常 叶轮故障 机壳过热 设计 内部泄漏 注油器 其他原因 变形 润滑 设计 腐蚀 扩压器变形 腐蚀介质 酸性介质 酸性介质 调节器工作不良 内应力较大 介质含水 材料选择不当 清洗不干净 电控故障 阀未开足 轴承失效 序号 事件描述 机械功能故障 振动异常 主轴断裂 水压不正常 油路 其它原因 主轴振动异常 齿轮增速器 其它原因 拉伤 外部泄漏 油泵 主轴弯曲 叶轮紧固 冷却 腐蚀介质 叶片断裂 紧固键 酸性介质 酸性介质 酸性介质 空气滤清器阻塞 序号 事件描述 排气量不足 响声异常 填料漏气 气压不正常 填料 压缩机振动异常 原动机超负载 其它原因 减压阀开启不足 误操作 叶片断裂 润滑不良 叶轮故障 叶片断裂 其它原因 机壳泄漏 摩擦失效 冲击载荷 误操作 酸性介质
6
存在应力集中
5,8
抗蚀性差 严重过载 未用护丝套 安装 管路泄漏 叶片铸造缺陷 油管松脱 油路阻塞 填料泄漏 级间冷却 轴承进油温度高 进油温度过高 止推轴承油楔刮小或刮反 温度计失准 叶片变形 运行工况点落入喘振区 放空阀或回流阀未及时开启 升速或升压过快 体出口管线上的逆止阀工作不灵 轴瓦间隙太小 油泵与电动机轴不同心 零件磨损或损坏 叶轮与齿轮箱接触 压缩机载荷急剧变化 备紧螺母松动 齿面的胶合磨损 气道内掉入异定量分析包括顶事件 发生的概率的计算和底事件的重要 度分析两个部分 % 已知故障树的全 部最小割集 为 &1>&2 ** ! &’! +5
!
离心式压缩机的 故 障 树 建立
一个故障树就是一个逻辑图 % 该逻辑图描述了由于其它事件的 发生! 而使得某些事件按一定次 序发生% 故障树建造的完善程度 将直接影响到定性分析和定量计 算结果的准确性 %
作者简介! 李俊山 !!"#$%"# 男# 辽宁沈阳 人 # 从事天然气压缩机可靠性分析研究 $
11:% 如果已知基本顶事件 #% 的发 生 概 率 (%") = #%/ > % 51>2 * ! 123 ! 则顶事件 # 的发生概率公式为 (
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离心式压缩机失 效 故 障 树的分析
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离心式压缩机失效故障树分析
李俊山 ! 张鹏 ! 刘武 ! 陈小峰 !’( 西南石油学院 四川 成都
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% &’( 方法特点
故 障 树 分 析 法 ! 简 称 "#$ !
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换热管中心管内热压力过高! 造 成换热管与管板焊缝拉脱! 中心 管 " 换热管损坏 # $! % 工艺气中 "#$ & $%# 等介 质对管板及换热板的腐蚀也是造 成废锅损坏的主要原因 # 将原立式废锅改为卧式废锅! 以 改善工艺气进口端管板 & 换热管 & 中心管的工作条件 ( $ # % 在 卧 式 废 锅 的 工艺气 出 口端增设 ’ 型 单波膨胀节 ! 以补 偿换热管与壳体的热变形差! 减 少热应力 ( $ !% 中 心 管 & 换 热 管 & 工艺 气出口端管箱内作渗铝处理! 以 提高材料的耐腐蚀性! 延长使用 寿 命 ( 中 心 管 & 工艺气 出 口 端 调 节装置均采用不锈翻板调节 # 改造后的废锅结构如图 # 所示# 挠性管板! 工艺气出口端管板为
公 式 中 的 +, 表 示 临 界 度 (/0+1+/2*+13)& 为了计算系统顶事件发生的 概率和进行基本事件重要度分析 " 必须事先知道基本事件的发生概 率& 关于基本事件的发生概率" 可采用统计法或专家主观判断法 来估算 &
平衡校正或更换转子的零部件& 使用合适的润滑油或更换轴承" 可以防止轴承失效& 压缩机基础 不良应实施灌浆或加以刚性处理 & ( $ ) 温升过高 & 离 心式压缩 机对气体做功以及本身运动机构 摩擦产生的热量" 一部分被冷却 水或润滑油带走" 另一部分被离 心式压缩机的其它零部件所吸收 " 导致温度过高& 这也是造成离心 式压缩机失效的重要原因之一& 加快冷却水的循环* 将运动幅配 合* 填料密封配合等的间隙设计 适中" 可以降低运行中零部件的 温度 & (() 材料缺陷 & 包 括 材 料 的 初始缺陷和安装缺陷& 初始缺陷 主要是由于材料加工* 运输不当 造成的+ 而安装缺陷则是在安装 施工过程中形成的& 这些都会直 接影响离心式压缩机正常运行&
"# %’ +# +) +/ +#’ +#+,# +,) 1’ 11## 1#) 1#/ 1,’ 2, 2* 2&0 3, 3* 4’ 7, 7* 7&0 7&( 7&. 7,, 7,* 7’0 7’( 7’. 7(, 7(* 7)0 7)( 7). 7*, 7** 7-0 7-( 7-. 7., 7.* 7/0 7/( 7/. 7&0, 7&0* 7&&0 7&&( 7&&.
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基础不良等& 转子不平衡应加以
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表%
序号 事件描述 离心式压缩机失效 压力异常 过热 转速不够 叶轮失效 冷却 压缩机喘振 其它原因 轴承过热 腐蚀 腐蚀 腐蚀 冷却 刮擦 断裂 应力腐蚀 腐蚀介质 叶片变形 剪切应力 腐蚀 设计 阀芯卡住 存在残余应力 序号
%& %) +’ ++## +#) +#/ +,’ 1# 1) 1/ 1#’ 1#1,# 1,) 2( 2. 2&, 3( 4& 6 7( 7. 7&, 7&* 7,0 7,( 7,. 7’, 7’* 7(0 7(( 7(. 7), 7)* 7*0 7*( 7*. 7-, 7-* 7.0 7.( 7.. 7/, 7/* 7&00 7&0( 7&0. 7&&, 7&&* 7&,0
& 主要失效形式与防护措施
对离心式压缩机的故障树和 最小割集进行分析后" 可以找出 引起离心式压缩机失效的主要形 式" 从而获得相应的防护措施& 其主要失效因素及相应的防护措 施有 % ( " ) 机械振动 & 离 心式压缩 机自身的机械振动" 是造成它失 效的重要原因之一& 引起振动的 原因有转子不平衡* 轴承失效*
9,
防腐措施 零件超差 电机故障 流量计失准 隔板内孔密封失效 压力表失准 缺油 间隙超差 轴向间隙过小 润滑油变质 润滑油带水 轴承间隙太小或不均匀 轴衬巴氏合金牌号不对 减荷阀节流吸入 叶轮不平衡 防喘裕度不够 防喘装置未投自动 降速未先降压 齿轮磨损损坏 润滑油不良 地脚螺栓松动 溢流阀或安全阀不稳定 润滑油内含金属粉末 多机共振 疲劳失效 齿面的塑性变形 润滑油过量 润滑油发泡
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+9,
强度设计不合理 零件碰伤 皮带轮打滑 停水或泵损坏 叶轮进口密封失效 压缩机逆转 罩漏气 针阀阻塞 冷却水不足 进油口节流阀孔径小 油冷却器堵塞 轴承侵入灰尘或杂质 轴衬巴氏合金浇铸有缺陷 加工质量差 齿轮啮合器啮合不良 吸入流量不足 防喘装置工作失灵 气体性质或状态严重改变 齿面接触面精度差 原动机振动 轴瓦间隙过大 叶轮与机壳接触 电控或气控故障 土质松软 载荷集中 工作面啮合不良 水垢过厚
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$* "?1 $ )$% 定性分析
故障树定性分析的任务! 就