1、概述
湘钢能源中心三加压站J1#、J2#焦炉煤气加压机组是沈鼓产D200-II型离心风机机组。自2005年8月投运后，因机组振动超标，只能在2300 r/min以下运行，且敝障频发，检修成本高，一直未能达产达效。J2，机组情况更为严重。
风机概况：机组采用变频电机带弹性联轴器直接拖动，最高转速2985 r/min，最大排气量200 m
3/min，单吸排，3级压缩，用支承、支推滑动轴承呈“工”字形双支撑结构。
风机的轴瓦振动值、轴温值、润滑油温、油压值等参数通过DCS系统显示并与风机联锁。风机置于5m高的2楼楼面上，共有5台机组共用厂房同一楼板。楼板为1.2 m厚的钢筋混凝土架空层，风机地脚螺栓植入楼板钢筋混凝土内。
2、故障及原因分析
2.1故障情况
机组自投运以来就只能在2 300 r/min以下运行，2 300 r/min时，支推支承振速为4 mm/s以上(机组联锁报警值：5 mm/s，联锁跳机值：8 mm/s)；2 300～2 500 r/min振速为5～6 mm/s左右，振动随转速递增；2800 r/min时机组联锁跳机。
因为在2300 r/min运行时也属于高振动区运行，所以轴瓦经常发生裂纹、掉块或烧损情况，检修频繁。
多次对机组进行更换轴瓦，转子组径向、端面跳动等参数检测，转子动平衡调整，电机检修，联轴器对中调整，管道消除应力等检修手段处理，都未取得明显效果。
2.2原因分析
2009年5月，在2500 r/min转速工况下，用便携式测振仪多次对机组进行布点检测。并进行振动频谱特征分析。01、02、03为轴承检测点，分垂直、平面、轴向三个方向检测。04～11测点为电机和风机地脚螺栓检测点，具体检测布点如图3。
非正常的频谱图有：①轴承检测点02、03点，其特征基本相似。03点垂直方向频谱简图如图4：②地脚检测点08、09、10、11点，其特征基本相似。11点F3位频谱简图如图5。
根据以前运行、检修过程中获得的信息和表1、图4、图5提供的数据对机组的振动特征进行综合分析：
(1)机组中电机的振动值较小，较均匀，频谱分析较正常，运行状况也较正常。
(2)支承轴承振动偏大，支推轴承振动及其基础底座较大，混凝土基础振动最大。
(3)在所有检测点上以垂直方向的振动值最大，有由上至下递增的趋势。10、11检测点混凝土基础振动值和基础底座振动值比较有急剧增大。各检测点F2位和F3位的振动相位差别也很大。
(4)从频谱图分析基频振动较大，伴有2倍频分量，还产生高次谐波振动，有倍频振动特征，频谱结构呈梳齿状，相位角为O°。
(5)振动状况随转速递增。
2.3分析结论
(1)电机状况正常。
(2)在风机振动频谱中虽工频振动占优势，但振动位置有很大的局限性，主要体现在基础底座和混凝士基础位置之间。而且垂直方向振动值远大于水平方向和轴向，同时振动相位角为0°，因此可以初步排除不对中、不平衡等情况。事实上转子动平衡检测、联轴器对中、轴瓦刮研和风机各零部件装配精度等都在本次故障诊断前24 h左右进行过精心校验。本次故障诊断是在机组整体检修后试运行状况不佳的情况下进行的。因此也可以证明分析结论是正确的。
(3)根据风机支承、支推轴承基座地脚螺栓部位振动幅值大、振动频谱结构呈梳齿状，相位角为0°、基础底座和混凝土基础振动相位差别大等特征进行综合分析，初步判断认为机组振动的原因是：①基础底座和混凝土基础强度或刚度不够。②基础底座垫铁之间有间隙或其他原因没有垫实，有相对位移现象。③地脚螺栓松动。
当转子在高速运行时会产生较大的离心力，而支承、支推轴承因前述三种原因造成基础不实，支撑力不够而产生振动。特别是支推轴承除承受径向、轴向载荷外，还要承受尾端主油泵在高速旋转时产生的离心力，故振动更为明显。
为验证分析结论的准确性。对08、09、10、11点风机地脚螺栓(M36)进行紧固，发现在使用500 N·m力矩正常紧固螺栓时，螺帽总能转动，不能受力。用钟面百分表指针顶住地脚螺栓顶部再进行紧固，百分表显示地脚螺栓明显向上升位，对08、09、10、11点各地脚螺栓逐一检测，结果一致。
3、处理措施
3.1地脚螺栓重植的补救措施
拔掉风机，打掉二次灌浆，从一次灌浆基础中凿出各地脚螺栓后，发现地脚螺栓埋入混凝土深度仅有250 mm，焊接定位在混凝土表层的钢筋上。没有按照安装图纸的要求进行施工。图纸要求是一次灌浆预留800 mm深预留孔，地脚螺栓植入孔深700 mm后对预留孔再次灌注。本次对J2#机组的整改，如果按照安装图纸的要求进行螺栓植入施工，势必破坏楼层的主体结构的强度，因5台机组共用一个楼层，因此可能造成巨大的经济损失。为了不破坏楼层的主体结构，在不损坏混凝土基础的钢结构的前提下，我们采取的补救措施是：，用风镐在混凝土基础中打长×宽×深=250 mmx250 mmX 500mm孔，①将新地脚螺杆植入孔内500 mm;②用020钢筋煨成“L”型对新地脚螺栓进行定位、加固、逐层焊接在混凝土钢结构的钢筋上；③用高强快干灌浆料灌注。
3.2调整轴承座基础底座安装精度的补救措施
在拔掉风机后，用合像水平仪检测基础底座的水平度，发现支承轴承座的基础底座向风机机壳方向倾斜3.64/1000 mm，支推轴承座的基础底座向风机机壳方向倾斜5.87/1000 mm。
在打掉二次灌浆后，发现在两基础底座下只布置了三组垫铁。宽度方向各一组．外侧长度方向一组，靠机壳的内侧由于布置垫铁困难没有布置垫铁．且各垫铁组由于表面粗糙度差又无焊接定位已移动错位，因此基础底座由于支撑不实而发生倾斜。这也是机组振动的主要原因之一。我们采取的补救措施是：将原有的垫铁组更换为表面粗糙度和尺寸精度较高的垫铁组。按照安装图纸的要求重新布置垫铁组，两长度方向各两组，两宽度方向各一组。结合转子的扬度情况对基础底座进行水平度找平，偏差范围<0.06/1000 mm。对调整好的垫铁组进行焊接定位。用高强快干灌浆料进行二次灌浆。
3.3对机组重新安装
对机组的机壳、滑动轴承、转子、轴封、主、辅油泵、电机、联轴器对中、进出口管道对接等零部件进行重新装配和调整，并确保调整装配精度。
4、运行效果
机组在进行15天的整改后试运行，振动状况明显改善，各检测点振动值达到良好级国际振动标准（IS02372-1974振动标准：0.28 mm/s～1.12 mm/s为“良好”），其他技术参数也在正常范围以内。表2是J2#机组在2 800 r/min转速运行时01～11各检测点的振动值。
J2#机组经过整改处理后至今一直是满负荷运行，运行状况良好。产量提高了35%左右，实现了机组达产达效的生产目标。
5、经验教训总结
5.1从土建设计角度总结
在进行大型设备土建基础设计时，应尽量考虑单机组单基础，避免多机组共用一个基�。悦庖惶ɑ橐蚋谋浠〗峁够虿穸扔跋炱渌榈恼Ｔ诵�，因此而造成不必要的经济损失。
5.2从设备安装角度总结
设备安装的质量是设备日后投入正常生产和检修的关键，它直接决定设备的运行状况和检修状况。设备安装施工是一项科学而严谨的工作，必须严格按照安装要求施工。特别是对如鼓风机等高速旋转设备的基础底座调整，地脚螺栓预埋等隐蔽项目的施工要引起高度重视，否则在出现问题时给故障诊断和处理造成很大的难度，由此带来的经济损失也不容忽视。
5.3从振动故障诊断角度总结
机组的振动是复杂的，其原因也是各种各样的。在分析问题的时候不能单纯地从测量数据进行，要结合设备的性能和特征从多方面考虑。在进行数据分析时要结合振动频谱特征进行分析，同时对机组的振动检测需要有连续性�；挂萸魇频谋浠磁卸稀�
设备故障诊断技术的应用可以及时发现设备故障的早期征兆，判断故障可能的发展过程，预防和减少恶性事故的出现，变被动检修为主动检修。通过此技术的应用可以查明故障根源，进行一切基于可靠性的精确检修，减少盲目和剩余检修。
5.4从如何采取处理措施的角度总结
机械传动是一门自然科学，因此对设备故障的处理应该遵循科学规律，做到“有的放矢”。在查处故障原因的前提下“对症下药”，根除“病源”，不能做“头痛医头，脚痛医脚”的事情。应充分利用现有的条件和技术装备，灵活的采取处理措施，消除设备故障隐患，同时提高自身处理设备故障的能力。
三门峡富通新能源销售风机、离心风机、轴流风机等设备。
