【壓縮機網(wǎng)】離心壓縮機是一種葉片式旋轉機械，主要由轉子、定子和相關(guān)的輔助設備等部件組成，利用轉子葉片和氣體的相互作用，提高氣體的壓力和動(dòng)能，并利用相繼的通流元件使氣流減速，將動(dòng)能轉變?yōu)閴毫Φ奶岣摺?/p>

　　離心壓縮機在現代化生產(chǎn)中發(fā)揮著(zhù)巨大的作用，一直被看作是石油、化工、冶金、新能源等行業(yè)生產(chǎn)和輸送的重要設備。在生產(chǎn)運行過(guò)程中，離心壓縮機作為一種高轉速、高功率、制造精度高的動(dòng)力機械，運行過(guò)程中比較容易出現振動(dòng)故障。若壓縮機的振動(dòng)故障不能及時(shí)排除，就會(huì )給生產(chǎn)運行帶來(lái)嚴重的安全隱患，影響企業(yè)的正常發(fā)展。因此，有效保障離心壓縮機的安全運行，對企業(yè)的發(fā)展和壯大有著(zhù)重要的意義。

　　在實(shí)際運行時(shí)，離心壓縮機故障中最為常見(jiàn)的就是設備出現振動(dòng)異常。如果離心壓縮機出現異常的振動(dòng)問(wèn)題，就會(huì )極大程度上影響到設備的其他部分，使得設備的機組結構遭到破壞，使用時(shí)間不斷縮短。除此之外，設備自身以及相應的儀器運行精準度以及工作效率也會(huì )出現不同程度的下降，從而影響到整個(gè)企業(yè)的正常運行和生產(chǎn)，導致企業(yè)的發(fā)展速度不斷下降。所以在實(shí)際生產(chǎn)中對離心壓縮機進(jìn)行細致檢查，解決異常振動(dòng)問(wèn)題能夠有效促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展。

　　一、企業(yè)對離心壓縮機進(jìn)行日常監測的方法和重要性

　　離心壓縮機在運行過(guò)程中，具有運行平穩、工作效率高、不易損壞、流量大以及轉速高等特點(diǎn)。采用提前發(fā)現故障的方式，對可能出現的故障進(jìn)行預防以及控制，從而更好地解決離心壓縮機故障修復效率較差的現象，是目前企業(yè)采用的主要方式。

　　離心壓縮機運行中常出現振動(dòng)故障，可通過(guò)監測振幅值和頻率，對所測結果進(jìn)行分析、判斷，查明引起振動(dòng)的原因，有效地排除故障。頻譜分析是離心壓縮機振動(dòng)檢測最行之有效的方法，當軸振動(dòng)值超出了允許值，就應進(jìn)行頻譜分析，因為轉子的振動(dòng)現象就其振動(dòng)頻率來(lái)看可分為同頻振動(dòng)和異頻振動(dòng)。同頻振動(dòng)即振動(dòng)頻率和轉子轉速相同，其原因可能是由于轉子動(dòng)平衡不好或運行中平衡被破壞，還可能是運行中轉子在所謂臨界轉速附近運行，異頻振動(dòng)及振動(dòng)頻率和轉子轉速不同，轉子的不對中、動(dòng)靜部件的摩擦、聯(lián)軸器的應力過(guò)大、基礎不良、氣流脈動(dòng)、旋轉失速乃至喘振都可能引起轉子的異頻振動(dòng)。

　　二、離心壓縮機出現常見(jiàn)振動(dòng)故障的原因

　?。ㄒ唬╇x心壓縮機存在轉子不平衡問(wèn)題 

　　在離心式壓縮機的制作安裝過(guò)程中，由于受到安裝工作人員技術(shù)、加工技術(shù)以及材料質(zhì)量和其他相關(guān)設備等多方面的影響，導致轉子上的質(zhì)量分布方面存在著(zhù)一定差異，并不可能完全按照開(kāi)始設計的中心線(xiàn)軸對稱(chēng)，因此，我們無(wú)法做到轉子的完全平衡，這樣在旋轉中心線(xiàn)與轉子的質(zhì)量中心上存在一定的偏心距。這就會(huì )導致轉子在旋轉過(guò)程中受到周期性離心力的干擾，使之在軸承上產(chǎn)生載荷，使壓縮機發(fā)生震動(dòng)。

　　轉子不平衡的原因主要有三種，分別是材料原因、設計原因與加工原因。其中材料原因主要是材料耐磨性差，運行過(guò)程中造成變形導致質(zhì)量分布不均勻；鑄件存在氣孔，材料厚度不一致。設計原因主要是：旋轉體幾何形狀不對稱(chēng)，轉子外部或內部存在未加工表面；零件在轉軸上的配合面較為粗糙。加工原因主要是：切削誤差以及澆注、焊接上的缺陷。 

　　(二)離心壓縮機的轉子存在不對中問(wèn)題

　　在離心壓縮機實(shí)際運行過(guò)程中常存在轉子不對中的問(wèn)題，之所以會(huì )存在這一問(wèn)題，主要分為三種類(lèi)型，分別是平行不對中、角度不對中以及組合不對中三種。常見(jiàn)的判定方法主要分三類(lèi)，設備實(shí)際運行的過(guò)程中，對軸承壓力的變化過(guò)程進(jìn)行觀(guān)察，在機組熱態(tài)時(shí)對其對中情況進(jìn)行檢查；觀(guān)察軸承油壓力的變化，如果出現壓力減小的情況，則表明軸承下半內表面與軸頸的間隙增大，反之則是間隙減??；在實(shí)際的檢查過(guò)程中，則是利用振動(dòng)信號對不對中情況進(jìn)行檢查。由于大多數振動(dòng)都是多種因素共同作用造成的，因此我們不僅要測量相位，還要測量軸向和徑向振動(dòng)，在機組處于熱態(tài)的狀態(tài)下，通過(guò)多方面的測量來(lái)進(jìn)行準確判斷。

　　（三）離心壓縮機的油膜出現振蕩問(wèn)題

　　離心壓縮機中的高速滑動(dòng)軸承經(jīng)常會(huì )產(chǎn)生油膜振蕩的現象，在設備運行的過(guò)程中，經(jīng)常會(huì )出現這種由于產(chǎn)生油膜力而造成的油膜振動(dòng)問(wèn)題。在發(fā)生油膜振蕩后，隨著(zhù)轉速的繼續升高，振動(dòng)現象也不會(huì )減弱，而振動(dòng)頻率基本保持不變。對于載荷不同的轉子，發(fā)生油膜振蕩和半速渦動(dòng)的情況是不同的。軸承的油膜起始失穩轉速與轉子的臨界轉速、載荷、軸頸軸承的相對偏心率等因素有著(zhù)密切的聯(lián)系。

　?。ㄋ模╇x心壓縮機氣封與轉子間的摩擦問(wèn)題 

　　為了提高離心壓縮機的效率，需要盡量縮小葉輪頂間隙和密封間隙，以控制氣體的泄露，但是隨著(zhù)間隙的減小，也會(huì )導致流體動(dòng)力激振以及氣封與轉子摩擦現象的發(fā)生。常見(jiàn)的氣封與轉子摩擦有兩種，分別是氣封與轉子間發(fā)生大弧度摩擦磨損以及氣封與轉子發(fā)生局部碰撞磨損兩種。

　　（五）離心壓縮機的異頻振動(dòng)

　　離心壓縮機出現的異頻振動(dòng)中，比較突出的起因是不穩定工況，這種工況可分為單純氣動(dòng)力和氣動(dòng)彈性不穩定兩類(lèi)。前者指的是引起元件如葉片振動(dòng)是單純由氣動(dòng)周期變化所引起的，而后者是元件如葉片以自振頻率振動(dòng)同時(shí)有氣動(dòng)力周期的變化引起的顫振現象。引起氣動(dòng)力周期變化的主要有旋轉失速和喘振現象。

　　當進(jìn)入離心壓縮機的流量減小時(shí)，氣流從葉片的凹面沖擊進(jìn)入，沖角加大，沿葉片速度面出現渦流區，形成附面層的脫離現象，即旋轉失速現象。旋轉失速大致可分為兩類(lèi)，一種是局部的或漸進(jìn)式的旋轉失速，脫離區不占據整個(gè)葉片；第二類(lèi)是整體的或突變的旋轉失速、脫離區占據整個(gè)葉片，沿圓周占據的區域較大，是一種強烈的旋轉失速現象，危害極大。壓縮機的排氣壓力、速度和流量等參數會(huì )強烈脈動(dòng)，并對葉片產(chǎn)生周期性的交變作用力，引起葉片振動(dòng)，最終出現壓縮機喘振現象。

　　離心壓縮機流量減少時(shí)，隨著(zhù)旋轉失速的產(chǎn)生和發(fā)展，壓縮機的氣流量和排氣壓力周期性等低頻率、大振幅地波動(dòng)，引起設備的強烈振動(dòng)，就是壓縮機的喘振，會(huì )對壓縮機造成嚴重的損壞。

　　三、離心壓縮機出現振動(dòng)故障的處理措施

　?。ㄒ唬﹄x心式壓縮機的氣封材料進(jìn)行一定的改變

　　目前，市場(chǎng)上大多數離心式壓縮機都采用鋁制的氣封材料，這種材料會(huì )在離心壓縮機高速運轉的過(guò)程中被氧化腐蝕，并且很難被清洗，最終導致離心式壓縮機氣封變形或者斷裂，是轉子在運轉過(guò)程中由于嚴重摩擦而導致振動(dòng)故障。因此，在實(shí)際工況運行中，相關(guān)企業(yè)和工作人員會(huì )將離心式壓縮機的鋁制氣封更換為四氟材質(zhì)的氣封，這樣就能夠有效避免由于氣封氧化腐蝕造成變形或斷裂而引起的壓縮機振動(dòng)。 

　　（二）對離心式壓縮機隔板和葉輪處的結疤處進(jìn)行及時(shí)的處理

　　由于離心式壓縮機高速運轉，在這種情況下壓縮機的隔板和葉輪處很容易產(chǎn)生結疤的現象，一旦設備運行中出現結疤的情況，就會(huì )嚴重影響到壓縮機的進(jìn)氣量。在此基礎上，會(huì )破壞壓縮機的轉子平衡，不僅會(huì )浪費大量的原料，還會(huì )還對壓縮機的壽命產(chǎn)生不利影響。因此，操作人員可以在壓縮機進(jìn)氣口通過(guò)不斷注水的方式，利用壓縮機自身的離心力來(lái)清洗結疤。但是應注意，由于壓縮機的轉速非常高，直接注水很容易導致葉輪的損壞，所以注水應提前將水進(jìn)行高壓霧化，使其能夠均勻的進(jìn)入壓縮機。此外，操作人員也應經(jīng)常性的揭蓋對結疤進(jìn)行處理。最后，對于壓縮機內的沙塵，可以使用充二氧化碳氣體的方式進(jìn)行清除，這種方法還能夠減少隔板和葉輪的結疤，效果十分明顯。 

　　（三）使用波紋管換熱器代替冷卻管 

　　在離心式壓縮機中使用波紋管換熱器代替冷卻管，能夠加大進(jìn)入壓縮機中的氣體流量以及水量，能夠有效減少結疤情況的發(fā)生，大幅度提高離心式壓縮機的換熱效果。此外，通過(guò)波紋管換熱器的使用還能夠減少由于大量天然氣進(jìn)入不能快速冷卻而導致壓縮機工作面積減少情況的發(fā)生，使離心式壓縮機能夠避免由于外力作用而在運行中發(fā)生自由膨脹而導致的振動(dòng)故障的發(fā)生。

　　（四）出色的軸承及潤滑是壓縮機穩定運行的前提

　　通常離心壓縮機是用流體動(dòng)壓潤滑軸承，即依靠軸徑或止推盤(pán)本身的旋轉，把潤滑油帶入軸徑或止推盤(pán)與軸瓦之間，形成楔狀油膜，受到負荷的擠壓建立起油膜壓力以承受載荷。所以，在壓縮機組運行中要時(shí)刻監測油的壓力、溫度。并定期進(jìn)行油品的分析，對潤滑油的黏度、密度、酸值、氧化安定性、閃點(diǎn)、破乳化值等指標進(jìn)行檢測，確保潤滑油品合格。 

　　（五）提高機組的檢修質(zhì)量 

　　對于離心式壓縮機的檢修來(lái)說(shuō)，不僅工作量大，而且空間有限，需要較高的檢修精度，因此需要一支技術(shù)水平高、認真負責的檢修隊伍。檢修人員可以通過(guò)激光找正儀的使用，將機組檢修誤差控制在0.02mm的范圍內。此外，通過(guò)在離心式壓縮機上安裝檢測系統的方式，實(shí)現對機組工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)監測，從而及時(shí)發(fā)現機組在運行中的故障，避免更嚴重事故的發(fā)生，并提高離心式壓縮機的檢修質(zhì)量。 

　　綜上所述，離心壓縮機的使用頻率越來(lái)越高，已經(jīng)成為企業(yè)的關(guān)鍵設備之一，其安全性和穩定性直接決定了企業(yè)的生產(chǎn)能力與經(jīng)濟效益。因此對離心壓縮機進(jìn)行定期檢查，對其常見(jiàn)故障予以足夠的重視和排除，尤其經(jīng)常產(chǎn)生的振動(dòng)問(wèn)題，采取有效的措施并進(jìn)行處理，通過(guò)減少故障的發(fā)生等方式來(lái)保證其工作狀態(tài)，從而更好地促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。

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