離心式壓縮機(jī)運(yùn)行中故障與檢修分析

＊李 軍

（九江檢安石化工程有限公司 江西 332004）

離心式壓縮機(jī)運(yùn)行中故障與檢修分析

＊李 軍

（九江檢安石化工程有限公司 江西 332004）

在工業(yè)以及機(jī)械相關(guān)的行業(yè)當(dāng)中，離心式壓縮機(jī)的應(yīng)用是較為廣泛的，它是一種空氣壓縮機(jī)裝置，主要通過(guò)提高氣壓幫助各行業(yè)順利進(jìn)行施工或工作。而由于其應(yīng)用的廣泛性，離心式壓縮機(jī)在使用和運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，必須對(duì)其可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行檢查，一旦出現(xiàn)問(wèn)題則應(yīng)當(dāng)立刻進(jìn)行檢修，以保證可持續(xù)性工作。關(guān)于離心式壓縮機(jī)，本文先分析其工作原理以及其工作運(yùn)行時(shí)的優(yōu)勢(shì)與不足，進(jìn)一步探討離心式壓縮機(jī)運(yùn)行過(guò)程中對(duì)其進(jìn)行故障及檢修的重要性，并著重分析離心式壓縮機(jī)運(yùn)行中存在的常見(jiàn)故障及其檢修方法。

離心式壓縮機(jī)；故障；檢修

引言

離心式壓縮機(jī)（Centrifugal Compressor）也可稱(chēng)為透平式壓縮機(jī)，主要依賴(lài)葉輪對(duì)氣體做功，由此逐漸加大氣體的壓力和流轉(zhuǎn)速度，進(jìn)而在擴(kuò)壓器當(dāng)中，將這種速度轉(zhuǎn)化為壓力能，其主要運(yùn)用的是物理原理運(yùn)行操作。離心式壓縮機(jī)的誕生及應(yīng)用經(jīng)歷了幾個(gè)階段，在初期階段該類(lèi)型的壓縮機(jī)通常在中低壓力和大流量的場(chǎng)合應(yīng)用，人們對(duì)它的關(guān)注度還并不高。但是，隨著技術(shù)的進(jìn)步以及各行業(yè)的發(fā)展成熟，離心式壓縮機(jī)的應(yīng)用范圍逐漸拓寬，如在大型的石化工業(yè)行業(yè)中，它就成為壓縮以及輸送各種氣體的重要及其設(shè)備，其作用得以凸顯。而在離心式壓縮機(jī)作用日益突出的基礎(chǔ)上，如何保持甚至提高其作用，除了在技術(shù)方面進(jìn)行不斷改進(jìn)，還需要對(duì)其故障檢修予以更多的重視。針對(duì)離心式壓縮機(jī)，以下是更加深入的分析和探討。

1.離心式壓縮機(jī)的基本工作原理

離心式壓縮機(jī)的基本工作原理主要運(yùn)用的是物理原理，它的葉輪和擴(kuò)壓器是工作運(yùn)行非常重要的兩個(gè)部件。離心式壓縮機(jī)的運(yùn)行另外還需要在汽輪機(jī)或者電動(dòng)機(jī)的配合帶動(dòng)下，才能開(kāi)始工作。通過(guò)電動(dòng)機(jī)壓縮機(jī)的葉輪則會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，而后其中的氣體被甩至擴(kuò)壓器當(dāng)中，隨著氣體的壓力增大，則產(chǎn)生壓力能。此外，離心式壓縮機(jī)要持續(xù)運(yùn)行，關(guān)鍵還在于工作輪當(dāng)中存有稀薄區(qū)域，該區(qū)域使得部分的氣體進(jìn)入葉輪，在不停的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)下，氣體也能夠不停流傳運(yùn)動(dòng)的，從而使得壓縮機(jī)能夠持續(xù)工作。在運(yùn)作過(guò)程當(dāng)，如果壓縮機(jī)的葉輪獲得的壓力不足，則需要使用多級(jí)葉輪進(jìn)行串聯(lián)完成壓力值。

2.離心式壓縮機(jī)的優(yōu)勢(shì)與不足

(1)離心式壓縮機(jī)的優(yōu)勢(shì)

由于其工作原理是將氣體轉(zhuǎn)化為壓力能，從而實(shí)現(xiàn)氣體的輸送。由此，在具體的運(yùn)行工作當(dāng)中，其優(yōu)勢(shì)十分明顯，也正是如此其應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大。就離心式壓縮機(jī)的優(yōu)勢(shì)而言，與其他類(lèi)型的壓縮機(jī)如活塞式壓縮機(jī)相比，具體有以下幾點(diǎn)：①離心式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，其重量和體積較輕較??；②葉輪的運(yùn)轉(zhuǎn)率及平衡度較高，需要的維護(hù)經(jīng)費(fèi)較少；③可以對(duì)石化工業(yè)氣體的壓縮實(shí)現(xiàn)無(wú)油操作運(yùn)行；④它可以結(jié)合汽輪機(jī)實(shí)現(xiàn)直接拖動(dòng)運(yùn)作。從以上四點(diǎn)優(yōu)勢(shì)以及石化工業(yè)行業(yè)發(fā)展需求可知，離心式壓縮機(jī)可以在大型的化工生產(chǎn)得到充分利用，并且還能夠?qū)⒒どa(chǎn)當(dāng)中熱能進(jìn)行綜合性的利用，提高工業(yè)生產(chǎn)能量使用效率。

(2)離心式壓縮機(jī)的不足

離心式壓縮機(jī)在運(yùn)行和工作環(huán)節(jié)，存在的優(yōu)勢(shì)較為突出，但是它也存在著一些不足之處。首先，在一些氣體量小和壓力比過(guò)高的場(chǎng)合，它不能有效工作；其次，它運(yùn)行工作時(shí)的穩(wěn)定區(qū)域比較狹窄，經(jīng)濟(jì)性比較差；最后，與活塞式壓縮機(jī)相比，它的效率仍然是比較低的。

3.離心式壓縮機(jī)故障診斷及檢修的重要性

根據(jù)以上對(duì)離心式壓縮機(jī)的工作原理以及優(yōu)勢(shì)和不足的分析，離心式壓縮機(jī)的可持續(xù)運(yùn)用需要依靠對(duì)可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行判斷，進(jìn)而實(shí)施針對(duì)性的檢修。在使用離心式壓縮機(jī)的過(guò)程當(dāng)中，對(duì)其進(jìn)行故障診斷及檢修十分重要。

對(duì)離心式壓縮機(jī)進(jìn)行故障排查和檢修，可以在很大程度上保證正常的生產(chǎn)。全球化趨勢(shì)逐漸深入，我國(guó)石化工業(yè)行業(yè)發(fā)展與世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的聯(lián)系也逐漸加深，這意味著該行業(yè)面對(duì)的挑戰(zhàn)和機(jī)遇也擴(kuò)大。而該行業(yè)當(dāng)中壓縮機(jī)設(shè)備是不可缺少的，甚至影響到石化工業(yè)生產(chǎn)能否取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。目前市場(chǎng)上的壓縮機(jī)種類(lèi)及功能多樣，國(guó)內(nèi)壓縮機(jī)的效率及產(chǎn)量還比較低，由于技術(shù)上的差異國(guó)內(nèi)的石化工業(yè)發(fā)展還需要進(jìn)行更多的努力。為提升壓縮機(jī)的使用效率既要從技術(shù)上進(jìn)行改進(jìn)，同時(shí)對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行故障排查和檢修對(duì)石化工業(yè)的正常順利生產(chǎn)非常關(guān)鍵，在此前提下石化工業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的獲取則能夠得到一定的保障。

以中石化九江分公司為例，該公司在生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中需要依靠壓縮機(jī)為全廠(chǎng)提供壓縮氣體，而如果壓縮機(jī)出現(xiàn)故障不能正常提供壓縮氣體，造成的結(jié)果會(huì)非常嚴(yán)重，中石化九江分公司的多個(gè)重點(diǎn)裝置都會(huì)停工，進(jìn)而影響石化工業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)度，若沒(méi)有做好檢修則會(huì)進(jìn)一步影響到后期的生產(chǎn)，其產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)影響也是非常大的。

4.離心式壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)的故障分析

根據(jù)相關(guān)調(diào)查研究，離心式壓縮機(jī)在運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，主要會(huì)出現(xiàn)的故障無(wú)外乎有以下幾種：離心式壓縮機(jī)發(fā)生異常振動(dòng)及噪聲、軸承出現(xiàn)故障、油密封環(huán)及密封環(huán)故障、密封系統(tǒng)工作不穩(wěn)定或不正常、壓縮機(jī)喘振、壓縮機(jī)葉輪破損、壓縮機(jī)漏氣等等。離心式壓縮機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，出現(xiàn)的以上故障還需要故障排查及檢修人員具體診斷其中的問(wèn)題。關(guān)于離心式壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)的故障，以下則具體分析其中的異常振動(dòng)及噪聲、軸承出現(xiàn)故障和密封系統(tǒng)故障。

(1)異常振動(dòng)及噪聲

離心壓縮機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中如果出現(xiàn)異常振動(dòng)或噪聲，產(chǎn)生的原因是多種多樣的，故障排查和檢修人員需要進(jìn)行仔細(xì)地排查。一般情況下，離心式壓縮機(jī)出現(xiàn)異常的振動(dòng)或噪聲，可能是由于以下幾點(diǎn)原因造成：①壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子不平衡；②葉輪損壞；③氣體管路的應(yīng)力傳遞給壓縮機(jī)殼，從而引起不對(duì)中發(fā)生異常振動(dòng)和噪聲；④壓縮機(jī)的連軸器出現(xiàn)故障或發(fā)生不平衡。除了上述四點(diǎn)原因造成壓縮機(jī)發(fā)生異常振動(dòng)及噪聲外，還有其他許多原因，在此就不再一一贅述。

(2)軸承故障

壓縮機(jī)當(dāng)中軸承是其中的構(gòu)成部件，壓縮機(jī)在運(yùn)行工作當(dāng)中出現(xiàn)故障，其原因主要包括四點(diǎn)：①壓縮機(jī)軸承潤(rùn)滑出現(xiàn)問(wèn)題；②軸承間隙不符合工作運(yùn)行要求；③壓縮機(jī)本身不平衡，或者聯(lián)軸器的不平衡；④壓縮機(jī)不對(duì)中。一般情況下，離心式壓縮機(jī)出現(xiàn)軸承故障可以從以上四點(diǎn)找原因，再進(jìn)一步采取行動(dòng)維護(hù)和修理，這種情況實(shí)際問(wèn)題也不大，總體而言檢修的難度也不會(huì)很大。

(3)密封系統(tǒng)故障

離心式壓縮機(jī)密封系統(tǒng)出現(xiàn)故障的原因也比較多，例如：壓縮機(jī)不對(duì)中和發(fā)生振動(dòng)、油中存有污物、密封環(huán)間隙存在偏差、油壓不足、密封環(huán)的精度不足、密封油品質(zhì)和油溫與運(yùn)行環(huán)境不相符、密封部分有磨損或者損壞、浮環(huán)座的接觸部分磨損不均勻或者它的端面有缺口等等，這些都是導(dǎo)致離心式壓縮機(jī)密封系統(tǒng)出現(xiàn)故障的原因。因此，對(duì)離心式壓縮機(jī)進(jìn)行故障排查和檢修時(shí)，工作人員既要依據(jù)壓縮機(jī)使用運(yùn)行的數(shù)據(jù)記錄進(jìn)行分析，還要對(duì)壓縮機(jī)運(yùn)行的實(shí)際情況進(jìn)行檢查，以保證在最短的時(shí)間內(nèi)找到原因解決故障。

5.離心式壓縮機(jī)的檢修分析

我國(guó)在研發(fā)和應(yīng)用離心式壓縮機(jī)的進(jìn)程中，雖然壓縮機(jī)的技術(shù)以及運(yùn)行效率都得到提升，因此離心式壓縮機(jī)進(jìn)行故障的檢修和處理方法也應(yīng)當(dāng)?shù)玫讲粩喔倪M(jìn)。針對(duì)離心式壓縮機(jī)的檢修，以下主要結(jié)合上文提及的異常振動(dòng)及噪聲、軸承出現(xiàn)故障和密封系統(tǒng)故障給出相應(yīng)的檢修和處理方法。

(1)異常振動(dòng)及噪聲檢修處理

由于壓縮機(jī)出現(xiàn)異常振動(dòng)及噪聲的原因不同，其檢修和處理的方法也就有所不同。對(duì)此，具體可以檢修和處理的方法如下：①轉(zhuǎn)子不平衡的檢修：檢查轉(zhuǎn)子是否有污垢或損壞，轉(zhuǎn)子清垢或是修復(fù)轉(zhuǎn)子，并在必要的情況下重新平衡轉(zhuǎn)子；②葉輪的檢修：用游標(biāo)卡尺檢測(cè)葉輪的進(jìn)口段和吸氣室間的徑向間隙，用長(zhǎng)塞尺檢測(cè)葉輪的輪盤(pán)、輪蓋與隔板的軸向間隙，若間隙超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值，則用車(chē)削葉輪進(jìn)行調(diào)節(jié)；③氣體管路的應(yīng)力傳遞給壓縮機(jī)殼處理方法：固定好氣體管路，對(duì)管路進(jìn)行彈性補(bǔ)償；④不對(duì)中處理：卸下聯(lián)軸器，使原動(dòng)機(jī)單獨(dú)轉(zhuǎn)動(dòng)，如果原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)無(wú)異常振動(dòng)可參照安裝說(shuō)明書(shū)中冷態(tài)軸系對(duì)中圖進(jìn)行重新對(duì)中處理。

(2)軸承故障的檢修與處理

首先，針對(duì)軸承故障當(dāng)中的潤(rùn)滑不正常，可以先確定潤(rùn)滑油是否合格正常，對(duì)壓縮機(jī)當(dāng)中潤(rùn)滑進(jìn)行定期檢查，保證壓縮機(jī)潤(rùn)滑油沒(méi)有水和污垢。其次，檢查壓縮機(jī)的間隙，在必要的情況下調(diào)整和更換軸承；最后，檢查壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子組件和聯(lián)軸器，看是否有污物附著或者轉(zhuǎn)子組件缺損，必要時(shí)轉(zhuǎn)子應(yīng)重新找平衡。

(3)密封系統(tǒng)故障的檢修與處理

關(guān)于密封系統(tǒng)故障中的問(wèn)題，具體還要依據(jù)產(chǎn)生該故障的原因進(jìn)行檢修和處理。例如：針對(duì)油、氣壓差系統(tǒng)工作不良原因，則可以先對(duì)參考強(qiáng)壓力和線(xiàn)路進(jìn)行檢查，并且調(diào)到規(guī)定值，另外還需要對(duì)壓差系統(tǒng)各元件工作情況進(jìn)行檢查，而后調(diào)整壓縮機(jī)的運(yùn)行；針對(duì)密封部分磨損或損壞原因，則可以拆下密封后重新調(diào)整間隙組裝，并按照規(guī)定進(jìn)行修理或更換。

6.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，離心式壓縮機(jī)在石化工業(yè)發(fā)展的過(guò)程當(dāng)中也逐漸得到改進(jìn)，它對(duì)石化工業(yè)生產(chǎn)也起著非常重要的作用。因此，其應(yīng)用廣泛程度也在加深，在這一過(guò)程中生產(chǎn)工作人員則還需要對(duì)壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行排查和檢修，以確保離心式壓縮機(jī)的正常運(yùn)行，從而為石化工業(yè)及相關(guān)行業(yè)生產(chǎn)提供有力的保障。

[1]周昆寧.離心式壓縮機(jī)運(yùn)行中故障與檢修分析[J]. 中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2012,23:135-136.

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[3]蔣偉.離心式壓縮機(jī)運(yùn)行中故障與檢修分析[J].化工管理,2015, 24:138.

[4]魏巍.離心式空氣壓縮機(jī)運(yùn)行中的主要故障及檢修技術(shù)分析[J]. 化工管理,2016,02:233.

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李軍（1973～），男，九江檢安石化工程有限公司，研究方向：石油化工機(jī)械。

((責(zé)任編：李鵬波)

Analysis of the Fault and Overhaul in the Operating of Centrifugal Compressor

Li Jun

(Jiujiang Jian’an Petrochemical Engineering co., LTD, Jiangxi,332004)

For the industry and the machinery industry, the application of centrifugal compressor is relatively intensive. The centrifugal compressor is one air compressor device, which guarantee the normal construction or working of various industries mainly by increasing the air pressure. However, because of its intensive application characteristic, in the application and operating process of centrifugal compressor, we must take overhaul for the the fault that may appear and once problems appear, it should be overhauled timely so that to guarantee the sustainable working. About the centrifugal compressor, this paper firstly has analyzed its working principle and the advantages and disadvantages in the operation procedure, secondly, it has further discussed the importance of taking fault overhaul in the operation process of centrifugal compressor, besides, it has paid special attention to the analysis of the common faults in the operation process of centrifugal compressor and overhaul methods.

centrifugal compressor；fault；overhaul

T

A