大型離心式壓縮機運行過程中存在的問題分析

劉金旭

（沈陽鼓風(fēng)機集團(tuán)安裝檢修配件有限公司，遼寧沈陽 110869）

0 引言

大型離心式壓縮機內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，特別是中間部位存在著大型機組和各種零部件。對長期運行的壓縮機來說，必須在定期檢查的基礎(chǔ)上進(jìn)行化學(xué)清洗，并注意防腐處理，然后將損壞嚴(yán)重的設(shè)備和部件拆下，安裝全新部件，這樣才能防止壓縮機出現(xiàn)故障。

1 離心式壓縮機的運行原理

離心式壓縮機是一種以壓縮氣體以獲得有效壓縮的氣體為主的機械，其工作原理是通過葉輪轉(zhuǎn)動，使氣體高速運轉(zhuǎn)，使氣體不斷產(chǎn)生離心力，使氣體在葉輪內(nèi)流動，使氣體通過葉輪旋轉(zhuǎn)獲得流速，使壓力上升，使壓縮氣體連續(xù)產(chǎn)生，產(chǎn)生的壓縮氣體可應(yīng)用于許多方面。例如，在運輸過程中，為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量，由壓縮氣體對其進(jìn)行相應(yīng)的防護(hù)，所產(chǎn)生的壓縮氣體具有密度小、結(jié)構(gòu)緊湊、重量極輕等特點。離心式壓縮機的特點是排氣量大，排氣范圍寬，使用壽命長，排氣不會受到相應(yīng)潤滑油等物質(zhì)的污染。

2 大型離心式壓縮機工作過程中常見的故障及排除措施

離心式壓縮機運行的環(huán)境是非常復(fù)雜的，一旦操作運轉(zhuǎn)不當(dāng)就會發(fā)生故障。在發(fā)生故障后，離心式壓縮機就無法安全運行，這會在一定程度上影響到石油化工的生產(chǎn)效率。為此，本文將針對離心式壓縮機常見的運行故障原因進(jìn)行深入分析。

2.1 喘振故障

（1）離心壓縮機的核心部位主要是對氣體進(jìn)行壓縮，長期使用會導(dǎo)致離心壓縮設(shè)備有所磨損，從而使得葉輪轉(zhuǎn)換壓縮氣體的能力降低。葉輪的磨損程度越嚴(yán)重，設(shè)備的喘振就會越明顯。

（2）長時間的氣體壓縮，會對設(shè)備產(chǎn)生一定的腐蝕作用，這樣也會引起喘振現(xiàn)象。離心式壓縮機的擴(kuò)壓機是氣體壓縮的主要部件，通過增加氣體的容量，達(dá)到對氣體更方便壓縮的目的。同時，擴(kuò)壓機的特殊結(jié)構(gòu)可以使氣體進(jìn)行再壓縮，從而充分提高壓縮氣體的壓縮速率，不過長時間使用擴(kuò)壓機，會加劇設(shè)備的腐蝕和磨損。

（3）離心式氣體壓縮機對間隙有較嚴(yán)格的規(guī)定，間隙過大會發(fā)生氣體泄漏，間隙過小則會造成葉輪與擴(kuò)壓機相互磨損。另外，間隙過大還會造成擴(kuò)壓機相互磨損，不僅使擴(kuò)壓問題無法得到及時解決，而離心壓縮機也會產(chǎn)生一系列的故障，如無法正常離心等。

處理措施：①在離心式壓縮機運行過程中，隨時對其壓力展開監(jiān)測，當(dāng)壓力超過標(biāo)準(zhǔn)值時立即進(jìn)行調(diào)節(jié)，并通過調(diào)節(jié)進(jìn)口流量的方法調(diào)節(jié)出口壓力；②可以借助防喘振調(diào)節(jié)閥，使內(nèi)部壓力釋放；③還可以借助設(shè)備的旁通來排除壓力，使設(shè)備的壓力保持在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)；④或者采用不同可變極限流量法將不同情況的喘振流量連接起來、得到一條喘振線，保證壓縮機運行在喘振線的右端。

2.2 壓縮機劇烈振動

2.2.1 電機振動太大

通常情況下大型離心式壓縮機通過膜片聯(lián)軸器將電機與壓縮機進(jìn)行連接，因此當(dāng)電機運行振動過大時，便會經(jīng)聯(lián)軸器將動能傳遞給壓縮機，導(dǎo)致其共同振動。

處理措施：一是對壓縮機進(jìn)行全面的檢查與排查，觀察軸承有無受損或存在間隙，轉(zhuǎn)子是否處在一個平衡狀態(tài)、連軸器有無受損、主傳動軸有無出現(xiàn)彎曲等問題。通常而言，要確保軸承蓋和軸承瓦背間的間隙不可偏小或偏大，一旦出現(xiàn)問題則需要實施調(diào)整；二是要嚴(yán)格根據(jù)圖紙要求來組裝原動機和連軸器，確保其對齊安裝；上述兩方面檢查內(nèi)容均未發(fā)現(xiàn)異常后，就要仔細(xì)檢查連軸器的磨損、主軸彎曲和轉(zhuǎn)子徑向振幅情況，發(fā)現(xiàn)問題后則需及時進(jìn)行修復(fù)。

2.2.2 壓縮機產(chǎn)生油膜振蕩

壓縮機產(chǎn)生油膜振蕩的因素也是導(dǎo)致其劇烈振動的重要原因，主要有3個：①當(dāng)壓縮機的轉(zhuǎn)速達(dá)到轉(zhuǎn)子第一臨界轉(zhuǎn)速的兩倍；②軸承的裝配質(zhì)量與轉(zhuǎn)子的平衡精度；③潤滑油的溫度與壓力變化。

處理措施：①當(dāng)壓縮機轉(zhuǎn)速即將達(dá)到轉(zhuǎn)子第一臨界轉(zhuǎn)速2倍時，將其進(jìn)行偏離；②控制潤滑油的壓力與溫度；③提高轉(zhuǎn)子的平衡精度；④提高軸承的裝配質(zhì)量；⑤選擇抗振性能好的軸承結(jié)構(gòu)。

2.3 齒輪增速器發(fā)生異常聲響

一旦齒輪增速器有異響發(fā)出，工作人員需要立即停止壓縮機運行并進(jìn)行檢查，以保證其運行穩(wěn)定以及齒輪的使用壽命。在啟動壓縮機的過程中需要盡可能平穩(wěn)與緩慢，避免齒輪出現(xiàn)斷裂。如果齒輪嚴(yán)重磨損或腐蝕，則要求立即更換齒輪。如果在齒輪安裝或使用時出現(xiàn)偏離的情況，則需要實時調(diào)整，而且還需要定期開展檢查與維修保養(yǎng)工作，確保各部件的運行正常。

2.4 軸承故障

離心式壓縮機運行過程中，較為常見的故障問題就是軸承故障，原因主要有壓縮機質(zhì)量不佳、缺乏潤滑油、有雜物進(jìn)入軸承內(nèi)等。出現(xiàn)該類故障，工作人員可從以下3個方面著手進(jìn)行：①切實根據(jù)說明書來安裝軸承；②如果在運行環(huán)節(jié)出現(xiàn)間隙過大或不對稱等情況，需要立即進(jìn)行校正與調(diào)整，需要更換軸承的則要更換；③定期清理壓縮機、連軸器與軸承等部位，確保潤滑油的密度達(dá)標(biāo)；④如果軸承溫度過熱，需要檢查油冷卻器的水量并及時補充水量。

2.5 密封系統(tǒng)和密封環(huán)故障

導(dǎo)致密封系統(tǒng)和密封環(huán)故障的原因可能是機械振動與偏位沒有準(zhǔn)確對中，所以對于該類故障需要及時進(jìn)行檢查與調(diào)節(jié)。此外，油內(nèi)出現(xiàn)污物或雜質(zhì)，有雜質(zhì)存在于過濾器濾芯沒有及時進(jìn)行清潔或更換同樣會導(dǎo)致上述故障的出現(xiàn)。所以，工作人員首先需要確保正確安裝密封環(huán)與有密封環(huán)，確保其準(zhǔn)確對中。并且在具體使用中要經(jīng)常進(jìn)行檢查、清理以及更換。

2.6 齒輪振動加劇

一般情況下齒輪振動加劇是因為齒輪磨損嚴(yán)重導(dǎo)致的，主要原因：一是因為長時間使用齒輪，導(dǎo)致其齒面接觸不良；二是加工不到位、沒有及時修正齒面而導(dǎo)致的。所以，在齒輪的安裝與使用過程中，需要定期做好其檢查與調(diào)整工作，切實避免該類故障的發(fā)生。

2.7 壓縮機入口溫度過高

入口溫度過高是導(dǎo)致壓縮機故障的重要原因之一，特別是在夏季的高溫季節(jié)，由于進(jìn)入壓縮機的氣體溫度較高，最終導(dǎo)致壓縮機出現(xiàn)喘振問題。另外，夏季的空氣濕度一般比較大，所以氣體的流量變化幅度也比較大，出現(xiàn)喘振的可能性也會相應(yīng)增加。

3 運行問題的防范措施

3.1 定期進(jìn)行化學(xué)清洗

為保證大型離心式壓縮機的實際運行穩(wěn)定性，應(yīng)定期進(jìn)行化學(xué)清洗。利用化學(xué)清洗劑清洗壓縮機的冷卻器，將能看到的大量污垢和塵埃被清除掉，這樣就不會堵塞壓縮機的散熱口，使其快速、高效地工作。另外，進(jìn)行化學(xué)清洗時，不能只清洗部分設(shè)備，還應(yīng)注重綜合清洗，從而保證壓縮機內(nèi)部的換熱器、各設(shè)備、冷卻器無灰塵和微粒。定期進(jìn)行化學(xué)清洗的壓縮機不會出現(xiàn)因表面溫度過高的故障，不僅說明定期進(jìn)行化學(xué)清洗的重要性，同時也說明清洗能有效地杜絕壓縮機出現(xiàn)的各種問題，從而提高其運行的及時性。

3.2 定期檢查大型離心式壓縮機

在對大型離心式壓縮機進(jìn)行定期檢查時，發(fā)現(xiàn)葉片磨損嚴(yán)重時應(yīng)及時分析原因并進(jìn)行維修，如果維修困難則應(yīng)盡快拆下?lián)p壞的部件、葉片等，并安裝全新的裝置和部件，以確保壓縮機的無故障運行。另外，如果發(fā)現(xiàn)擴(kuò)壓器損壞的情況，一定要盡快分析原因并迅速修復(fù)損壞的部件，以免導(dǎo)致壓縮機經(jīng)常出現(xiàn)故障。因此，對大型離心式壓縮機進(jìn)行定期檢查，可以全面發(fā)現(xiàn)問題并及時進(jìn)行維修，從而保證其高效、平穩(wěn)地運行。

3.3 防腐處理

應(yīng)積極采取防腐措施，保證壓縮機放置的環(huán)境干燥，并防止壓縮機受潮后的腐蝕和氧化。另外，操作離心壓縮機時要注意保持高壓、低溫，避免因溫度過高而使水在壓縮機表面凝結(jié)，致使壓縮機發(fā)生表面腐蝕。所以，壓縮機的室內(nèi)環(huán)境不可潮濕且溫度不宜過高?？刂拼笮碗x心壓縮機流道中的水量，以及在流道中放置防腐蝕鋼絲，均能有效防止壓縮機被腐蝕。這說明選用防腐蝕材料，可以提高防腐蝕效果。因此，注重落實有效的防腐措施，可以達(dá)到防止壓縮機腐蝕的目的，有利于保證大型離心壓縮機長期穩(wěn)定運行和運行效率。

4 結(jié)束語

在現(xiàn)代的石油化工產(chǎn)業(yè)中，離心式壓縮機占有很重要地位，在其運轉(zhuǎn)過程中一旦操作不當(dāng)，就會發(fā)生故障，如喘振、溫度過高和密封系統(tǒng)等，在不同程度上影響離心式壓縮機的正常運行。針對這些故障的原因，本文提出了有效的解決方法，目的是降低離心式壓縮機故障的頻率。