炼油厂大型机组轴瓦的创新修复技术及效果分析

张洪韬

（大庆炼化公司检维修中心，黑龙江大庆 163411）

0 引言

在炼油厂的空气压缩机、制冷压缩机、主风机等大型设备中，轴瓦数量从几百到上万不等。作为精密设备，任何一个轴瓦出现故障，都会影响到整台设备的运行。例如，富气压缩机的轴瓦故障，可能会导致富气无法完全回收，造成空气污染；循氢机的轴瓦故障，氢气无法充足供应，严重时会被迫停产。因此，做好轴承的日常维护和问题修复工作，成为炼油厂设备管理人员的重要职责。

近年来，关于大型机组瓦轴的技术研究日益丰富，一些先进技术得到了推广运用，像刮研烟机轴瓦技术，具有轴瓦型线好、精度高、振动小、运行稳等一系列特点，应用前景广阔。对于炼油厂来说，应密切关注并适时引进轴瓦修复新技术，从而保障大型机组稳定运行，创造更多经济价值。

1 炼油厂大型机组轴瓦的创新修复技术

1.1 可倾瓦径向滑动轴承的修复

1.1.1 修复技术

可倾瓦径向滑动轴承的主要组成是多块由碳钢制成的可倾瓦块，按照特定顺序排列后，在表面上浇一层厚度约2 mm 的巴氏合金。这种轴承的特点是能够自由摆动，在高速转动时始终形式最佳油膜，保证润滑效果，达到降低损耗、延长寿命的效果。

对于投入使用年限较长或者是因为润滑油缺失等原因，导致可倾瓦径向滑动轴承磨损的，可采取以下方法予以修复：

（1）制作胎具。根据待修复轴瓦的标准参数，现场制作胎具。要求胎具内孔直径略大于实际轴瓦的内控直径。

（2）固定瓦块。以钨金作为材料，采用点焊的方式将其补焊到瓦块上受到磨损的位置。补焊结束后，使用4 个M5 螺丝将其固定到制作成型的胎具上。为了防止车削时瓦块出现位移，在该步骤中还要使用专门的连接轴，将瓦块轴向固定。

（3）车削瓦块。根据瓦块厚度不同，采取不同的车削加工方式：如果是较厚瓦块，应在既有的光孔上继续往深钻孔并攻丝；对于较薄瓦块，可将带有螺帽的螺杆插入孔内，在螺杆与光孔的间隙处，挤压注入金属胶，待胶水固结后达到固定效果。车削结束后，继续转动螺杆，将螺帽顶出。

1.1.2 修复后实际使用效果

将修复后的可倾瓦径向滑动轴承重新装回原设备，启动运行后，原来机组运行时振动幅度偏大的问题得到解决，机组平稳运行，符合大型机组正常工况的要求。该修复技术除了适用于单油楔可倾瓦外，如三油楔、五油楔以及其他数量油楔的可倾瓦也能够进行修复。理论上，只要轴瓦上使用的瓦块，L长/L短＞1，那么胎具上瓦块定位方法不变，即可正常进行修复。目前，炼油厂内的制氮装置压缩机、集中供风压缩机等，均可使用该技术对瓦轴进行修复，实用效果良好。

1.2 米契尔式止推轴瓦的修复

1.2.1 修复技术

止推轴瓦是大型机组轴瓦中比较重要的一种类型，其特点是在轴瓦下方设置有止推块，在轴瓦高速转动时，如果因为惯性导致位置偏移，止推块能够发挥固定作用，让轴瓦能够以止推块为中心、来回摆动。并且根据轴瓦转速的变化，始终形成有利的油膜，达到减小瓦块与止推块之间阻力、延缓磨损的效果。结合米契尔式止推轴瓦的结构特点和运行规律，止推瓦快是最容易受损的部位，因此修复工作主要围绕止推瓦快来开展。

其修复原理与上文提及的可倾瓦径向滑动轴承类似，仍然是以钨金为材料，采用点焊的方式，将受到磨损的止推瓦周重新修补完整。之后，在瓦块背面钻孔、攻丝。修复步骤主要有以下3 个。

（1）加工专用平盘。利用不同的直径，可支持多种类型止推瓦快的修复。例如Φ225 mm/Φ205 mm 的组合平盘，可用于修复催化烟机YL-600A 的副止推瓦快；而Φ250 mm/Φ190 mm的组合平盘，则用于修复催化烟机YL-600A 的主止推瓦快。

（2）固定瓦块。在瓦块背面钻孔，根据瓦块类型的不同，螺孔的位置也有差别。在主止推瓦块上，以中心距L=20 mm 钻两个对称分布的M5 螺孔；在副止推瓦块上，以中心距L=15 mm 钻两个对称分布的M5 螺孔。完成这一操作后，将准备好的瓦块按着顺序分别放置到平盘上，并从钻孔处插入M5 螺丝，将其固定。之后进行平面找平，将各瓦块平面高度差控制在±0.05 mm 以内。

（3）车削瓦块。采用车削的方式，将瓦块加工至指定厚度。

1.2.2 修复后实际使用效果

炼油厂的催化烟机在运行中，考虑到催化剂冲刷会加速轴瓦的磨损，因此为保障设备的连续运行，通常都会提供一主一备两套转子。这样当主转子出现磨损问题后，可以将备用转子投入使用，而替换下来的主转子则使用上述方法对止推瓦块进行快速修复，之后将修复好的止推瓦块作为备用。在实际操作中，使用上述修复技术，实现了催化烟机不停机情况下对止推轴瓦的修复，减少了因为停机导致的损失，对缩短检修周期、维护炼油厂效益有积极作用。

2 提升炼油厂大型机组轴瓦使用效果的技术应用

2.1 催化烟机轴瓦的技术应用

近年来，为了响应国家号召，炼油厂也在大力推行节能设备，走节能、降耗、环保的发展路线。作为一种常用的大型节能设备，催化烟机便在炼油厂得到了推广使用。催化烟机中的“催化—裂化”装置，能实现对再生烟气能力的回收利用。该装置中采用四油楔轴瓦，其结构如图1 所示。

图1 催化烟机轴瓦油楔结构

这类轴瓦的加工步骤：

最后，根据计算所得的结果，开始进行瓦口的车削加工。

2.2 刮研烟机轴瓦的技术应用

使用四油楔轴瓦的催化烟机，虽然在运行中具有油膜稳定、转动平稳的特点，但是轴瓦刮研难度较高，经常会因为无法刮出理想的线型，造成材料浪费或导致机组振动偏大。近年来，一种新型的刮研烟剂轴瓦技术得到了推广使用。其方法为：首先，计算样轴的两个半径，即轴瓦间隙半径r，瓦口半径R，r=轴颈/2+δ1，R=轴颈/2+δ2。其中，δ1为半径间隙，δ2为瓦口间隙。利用瓦口半径R 与大样轴半径R1、小样轴半径R2的关系，可以得到样轴半径，结果见表1。

表1 不同设备中样轴半径的范围 mm

在实际进行刮研处理时，主要分为3 步骤进行。

第一步，在轴瓦上钻出内孔，以内孔为基准，瓦块中部1/3的弧长部分可以直接通过车削方式加工完成。完成此步骤后，可以得到瓦块与轴颈之间的标准半径间隙δ1。

第二步，检查车削后刮研瓦轴与转子之间的间隙，通常要留出0.05～0.10 mm 的余量。

第三步，根据标准样轴精确刮研上下弧形瓦口间隙，得到精度较高的轴瓦。

3 结论

在大型机组的日常检修中，轴瓦的实际工况和运行状态，将会直接决定机组运行效益。对于已经出现磨损的轴瓦，要根据其类型的不同，选取适用的修复技术。例如，可倾瓦径向滑动轴承需要制作专用胎具，使用钨金补焊，再进行车削加工的方式使其重新恢复使用性能。除此之外，也要推广刮研烟机轴瓦等新技术、新工艺，保障炼油厂大型机组的稳定和高效运行。