【軸承網(wǎng)】
深冷裝置采用的膨脹機屬于速度型透平膨脹機,以天然氣流動時速度的變化來傳遞能量,高壓天然氣在膨脹機內(nèi)做接近于等熵膨脹,產(chǎn)生焓降。同時,輸出功,消耗能量,增大焓降,使天然氣出口溫度降低,達到制冷目的。膨脹葉輪屬于徑軸流反動向心閉式葉輪,同軸制動的離心增壓機的葉輪為半開式，膨脹機和增壓機都是單機的。膨脹機是深冷站制冷系統(tǒng)的主要設備，它擔負著制冷和回收能量的重要作用。
高、低壓膨脹機的設計流量分別為18623/17388Nm3/h,轉(zhuǎn)速為39000/47000r/min，高、低壓膨脹機進口溫度為-69.15/21.55℃,出口溫度為：-105.32/-39.55℃。通過分析得出了影響膨脹機軸承溫度的主要因素有潤滑油、水冷卻器、密封氣、配件質(zhì)量、維修質(zhì)量等，其中潤滑油的油膜厚度是制約軸承溫度的主要原因，而軸承溫度是影響膨脹機長周期、高效運行的關鍵。
1、膨脹機組存在的問題2005年5月膨脹機組連續(xù)一周多出現(xiàn)軸承溫度高而連鎖停機現(xiàn)象（數(shù)據(jù)見表1），致使機組處于較低負荷運轉(zhuǎn)狀態(tài)，制冷負溫在-50℃左右，與設計制冷溫度相差甚遠。
2、膨脹機軸承潤滑機理膨脹機的軸和軸承的潤滑、冷卻主要是靠潤滑油，潤滑油的主要作用是為軸、軸承、密封提供潤滑和冷卻作用。軸頸與軸承間形成一定厚度的動壓油膜，構成油膜接觸，油膜將軸托起，軸承與軸不直接接觸，軸與軸承間為液體摩擦，摩擦因數(shù)較小。同時，摩擦副間脫落的金屬屑、雜質(zhì)被潤滑油帶走，減輕磨料磨損，帶走摩擦產(chǎn)生的熱量，防止軸與軸承溫度過高而燒瓦。
3、低壓膨脹機的結(jié)構及潤滑油流程低壓膨脹機的結(jié)構主要由膨脹機殼體、轉(zhuǎn)子軸、葉輪、軸承、鍵、背冒螺栓、隔熱盤、背壓密封、密封膠圈及溫度探頭、振動探頭等組成。其輔助系統(tǒng)有增壓機、密封氣系統(tǒng)、冷吹系統(tǒng)、蓄壓器、平衡閥等。低壓膨脹機的軸承與軸的潤滑采用L-TSA68號汽輪機油進行潤滑，潤滑油的粘度指標為55.08～82.28mm2/s,閃點（開口）指標為≥185℃。潤滑油的流程是油箱-粗過濾器-油泵-潤滑油水冷卻器-雙聯(lián)過濾器-管線閥門-機前過濾器-膨脹機的軸、軸承等部位進行潤滑。
4、故障排查及分析
4.1檢查儀表系統(tǒng)察看低膨脹機軸承回油溫度現(xiàn)場數(shù)據(jù)與主控室計算機顯示的軸承溫度數(shù)據(jù)對照，再與用紅外線測溫儀進行測量數(shù)據(jù)對照，測量的數(shù)據(jù)基本相同，誤差在2℃左右；檢查低膨脹機溫度探頭安裝情況，如果探頭安裝松動或探頭線性不好，也會影響數(shù)據(jù)變化，對現(xiàn)場的溫度進行重新校驗，重新確認儀表探頭的靈敏度，通過檢查未發(fā)現(xiàn)任何異常。
4.2檢查油箱的潤滑油的化驗指標、溫度和壓力潤滑油化驗指標中影響軸承溫度的主要是運動粘度和閃電。運動粘度高于標準值時，軸頸與軸承之間油膜的運動阻力大，運動產(chǎn)生的熱量不能及時帶走，易造成低壓膨脹機軸承溫度高；運動粘度小于標準值時，軸頸與軸承之間油膜厚度變薄，無法形成動壓潤滑，軸與軸承間為邊界摩擦，此時的摩擦因數(shù)幾倍于液體潤滑，軸與軸承間產(chǎn)生的熱量大，易造成低壓膨脹機軸承溫度高；潤滑油閃電低，軸頸與軸承之間無法形成油膜或形成的油膜變薄，軸與軸承間為邊界摩擦，易造成低壓膨脹機軸承溫度高。油箱中潤滑油溫度對軸承的影響，油箱溫度過高（正常油箱溫度為58℃），而潤滑油水冷卻器的換熱面積是一定的，潤滑油的溫度也相應變高，造成低壓膨脹機軸承溫度升高，油箱壓力對軸承溫度的影響，油箱壓力過高，直接影響潤滑油回油箱的速度，這樣也易造成低壓膨脹機軸承溫度升高。因此，要保證低壓膨脹機軸承溫度不高，必須控制好潤滑油的化驗指標、油箱溫度和壓力?！?/p>
4.3潤滑油水冷卻器換熱效果膨脹機潤滑油水冷卻器是隨機引進的換熱器,換熱面積為34m2,管束采用銅材質(zhì),銅材質(zhì)的換熱效果好于其他材質(zhì),介質(zhì)為循環(huán)水,設計來/回水溫度為30/60℃，殼程介質(zhì)為潤滑油，設計進/出潤滑油溫度為60/40℃。來水溫度高，經(jīng)過水冷卻器換熱后，潤滑油溫度降不下來，造成低壓膨脹機軸承溫度升高。潤滑油水冷卻器換熱效果，由于水冷卻器長時間使用，管壁結(jié)垢，沉積泥砂的堵塞等水冷卻器換熱效果差，造成低壓膨脹機軸承溫度高。保證措施是定期對潤滑油水冷卻器進行清洗，另外控制好動力的循環(huán)水來水溫度，來水溫度控制在30℃以內(nèi)。
4.4檢查油泵的運行參數(shù)油泵的流量為216L/min,進口壓力為0.5MPa，出口壓力為4.86MPa。如果油泵的出口壓力低，油泵的供油量不足，潤滑油循環(huán)減慢，潤滑油不能正常工作，無法滿足軸承及密封的潤滑，易造成軸承溫度高。這種情況可能是油泵密封損壞，泄漏量大造成的，或是油泵進口過濾氣堵塞造成的，也可能是泵葉輪損壞而致，經(jīng)檢查現(xiàn)場油泵的出口壓力為4.5MPa，滿足膨脹機運行需要。
4.5檢查管線回油的匯管多年運行積垢多不暢通，影響軸承回油量，或是調(diào)節(jié)閥堵塞開關不靈活，造成油路不暢通，影響軸承溫度等。在停機時，對膨脹機的所有潤滑油管路和調(diào)節(jié)閥進行檢查、清洗，同時用儀表風進行吹掃管線，未發(fā)現(xiàn)任何異物。
4.6檢查膨脹機的配件質(zhì)量目前，膨脹機的配件都使用國產(chǎn)化研制加工的配件，軸承是由四川簡陽低溫設備廠加工的配件，懷疑有質(zhì)量問題，軸承回油孔方位不對或孔小，造成回油不暢通，與引進配件對比，同時檢查油孔是否有堵塞，并用儀表風進行吹掃，未發(fā)現(xiàn)異常。檢查隔熱盤的回油孔存在堵塞的現(xiàn)象，經(jīng)檢查軸承及隔熱盤。不是造成低壓膨脹機軸承溫度的原因。
4.7檢查配合間隙軸承與軸的配合間隙過小，造成軸承與軸之間的油膜厚度過小，致使軸承與軸頸產(chǎn)生邊緣摩擦，造成軸承溫度過高。經(jīng)檢查維修記錄，裝配尺寸符合規(guī)程要求。
4.8密封氣的壓力調(diào)節(jié)不正確為了防止油進入到工藝氣體中，或工藝氣體和油接觸，在迷宮密封中間注入一股密封氣，密封氣的流量稍高于從密封中的泄漏量，密封氣的壓差為0.15MPa。另外，密封氣中不能含有重烴，重烴會造成潤滑油粘度下降。經(jīng)檢查未發(fā)現(xiàn)異常。
4.9儀表軟件故障從現(xiàn)場逐一排查，未找到膨脹機軸承溫度高的根源，檢查計算機程序系統(tǒng)，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)儀表軟件故障所致，故障排除后，膨脹機運行軸承溫度正常，
5 結(jié)論膨脹機組是深冷站制冷系統(tǒng)的主要機組，要保證膨脹機組平穩(wěn)、高效運行，降低故障頻率，就必需嚴格控制機組的運行參數(shù)，保證機組在最佳狀態(tài)下運行，同時把好配件質(zhì)量關和維修質(zhì)量關，減少停車次數(shù)，避免損害膨脹機。