云泓波 李江波

摘要：離心壓縮機(jī)是化工行業(yè)的主要設(shè)備之一，它在工作運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，會產(chǎn)生振動情況，但是一旦振動頻率異常，很容易導(dǎo)致機(jī)組結(jié)構(gòu)損壞及壽命縮短，還會降低機(jī)器的工作效率，甚至發(fā)生安全事故。所以我們要采取有效方法預(yù)防離心壓縮機(jī)振動故障，確保離心壓縮機(jī)安全平穩(wěn)運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：離心壓縮機(jī);振動故障;分析

一、離心壓縮機(jī)概述

離心式壓縮機(jī)是較為常用的工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備，想要更加精準(zhǔn)的針對離心式壓縮機(jī)機(jī)械振動發(fā)生故障的原因來進(jìn)行分析，并運(yùn)用相應(yīng)的對策來予以解決，首先需要做的就是要針對其內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及運(yùn)行原理等基本信息來予以熟悉，這樣才可以更加全方位進(jìn)行分析并總結(jié)發(fā)生故障的原因。

1.1離心壓縮機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

離心式壓縮機(jī)一般也被稱之為“渦燁壓縮機(jī)”。離心式壓縮機(jī)主要由兩部分構(gòu)建而成，分別是轉(zhuǎn)子與定子。然而這兩部分又涵蓋了諸多內(nèi)部元器件，例如推力盤主軸與葉輪等等，在這之中，定位則是離心式壓縮機(jī)之中的主要元器件，其主要涵蓋支承軸承隔板、推力軸承以及密封等等。

1.2離心壓縮機(jī)的運(yùn)行原理

離心式壓縮機(jī)的運(yùn)行主要借助的是外界的氣體，在外界空氣進(jìn)入到壓縮機(jī)之中和壓縮機(jī)與葉輪進(jìn)行直接接觸之后，那么葉輪裝置就會在氣體流動的影響之下發(fā)生運(yùn)轉(zhuǎn)。在其中所注入氣體不斷加大的背景之下，葉輪旋轉(zhuǎn)的速度也會進(jìn)一步加快。另外，氣體也會朝著出口的方向進(jìn)行運(yùn)動，在該階段，壓縮機(jī)內(nèi)部所出現(xiàn)的動能與壓力也會逐步加大。假使氣體進(jìn)入到擴(kuò)壓器之中，利用機(jī)械來進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，壓力也會隨即替代原先的動能。

二、離心壓縮機(jī)機(jī)械振動故障原因

2.1轉(zhuǎn)子不平衡

在離心壓縮機(jī)的制作過程中，可能會出現(xiàn)加工技術(shù)水平低或材料質(zhì)量有問題等多方面的原因，從而使轉(zhuǎn)子分布不對稱，轉(zhuǎn)子的質(zhì)量中心和旋轉(zhuǎn)中心就會產(chǎn)生偏心距。這樣就會導(dǎo)致機(jī)械在運(yùn)動過程中加大軸承載荷，從而引發(fā)壓縮機(jī)振動。通過分析，可以看出轉(zhuǎn)子不平衡的原因一般有3種：①設(shè)計原因，設(shè)計人員可能在設(shè)計轉(zhuǎn)子時，忽視了偏心距的存在，沒有進(jìn)行準(zhǔn)確測量，導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)體幾何形狀不對稱。②材料原因，在制作設(shè)備時，許多商家為了謀取最大的利益，往往使用較廉價的原材料，這樣的材料耐磨性差，可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)子厚度不均勻，存在氣孔等現(xiàn)象。③加工原因：在進(jìn)行生產(chǎn)加工過程中，轉(zhuǎn)子在超負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)，就會對機(jī)械造成傷害，從而產(chǎn)生振動。

2.2油膜振蕩

在機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，其內(nèi)部的高速滑動軸承經(jīng)常會產(chǎn)生油膜振蕩的現(xiàn)象，假設(shè)是油膜振蕩產(chǎn)生的振動，就可以利用轉(zhuǎn)速來進(jìn)行判定。如果震蕩消失轉(zhuǎn)速和起始轉(zhuǎn)速不同的話，那就是油膜振蕩故障。其次還可以通過嘗試加快機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度來看，如果是油膜振蕩產(chǎn)生的故障，那么振動頻率是基本一樣的。

2.3轉(zhuǎn)子不對中

轉(zhuǎn)子不對中和轉(zhuǎn)子不平衡在表面上看不出什么分別，但兩者在運(yùn)行中是兩種狀態(tài)。判定由轉(zhuǎn)子不對中而產(chǎn)生振動故障一般有兩種方法：①負(fù)荷大小，根據(jù)位置不同轉(zhuǎn)子振動的大小也不一樣，當(dāng)負(fù)荷降低時，往往轉(zhuǎn)子振動的更加明顯。②聯(lián)軸器同一側(cè)互相垂直的2個方向上，2倍頻的相位差是基頻的2倍。

2.4轉(zhuǎn)子與氣峰間的摩擦

在離心壓縮機(jī)的制作過程中，為了提高壓縮機(jī)的效率，需要減小葉輪頂間隙和密封間隙，從而控制氣體不泄露，但是減小間隙，還會使流體動力激振以及氣封與轉(zhuǎn)子產(chǎn)生摩擦現(xiàn)象。一般的摩擦是有兩種形式：①局部摩擦，是指轉(zhuǎn)子和氣峰在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時，由外部因素的干擾，發(fā)生了局部碰撞磨損的現(xiàn)象。②大弧度摩擦接觸，這種就是在產(chǎn)生局部摩擦后，使原有的振動頻率加大而產(chǎn)生的。

2.5離心壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)脫離及踹振

（1）離心式壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)脫離

在生產(chǎn)過程中，若出現(xiàn)生產(chǎn)問題需要改變離心壓縮機(jī)的工作任務(wù)時，進(jìn)入壓縮機(jī)內(nèi)的氣流就會改變?nèi)~輪及擴(kuò)壓器的氣流方向，氣流方向的改變就會導(dǎo)致葉片上產(chǎn)生很多氣流旋渦，隨著氣流漩渦的增加，流動氣體的通道面積就會減小，而無去可去的氣流就會涌入其他通道中，從而產(chǎn)生振動故障。

（2）離心壓縮機(jī)的踹振

這種情況是由于機(jī)組發(fā)生突變失去原有速度后進(jìn)一步發(fā)展而產(chǎn)生的，當(dāng)離心壓縮機(jī)內(nèi)的氣流漩渦增加后，壓縮機(jī)內(nèi)的壓力會突然下降，氣流方向改變，從而產(chǎn)生更多的旋渦，所以會造成離心壓縮機(jī)的踹振。

三、振動故障的處理措施

3.1更換離心式壓縮機(jī)的氣封材料

大多數(shù)的離心式壓縮機(jī)都采用鋁制的氣封材料，這種材料會在離心壓縮機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中被氧化腐蝕，并且很難被清洗，最終導(dǎo)致離心式壓縮機(jī)氣封變形或者斷裂，是轉(zhuǎn)子在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中由于嚴(yán)重摩擦而導(dǎo)致振動故障。

3.2及時清理離心式壓縮機(jī)隔板和葉輪處的結(jié)疤

由于離心式壓縮機(jī)的高速運(yùn)轉(zhuǎn)，很容易在隔板和葉輪處結(jié)疤，會嚴(yán)重影響到壓縮機(jī)的進(jìn)氣量，并且破壞轉(zhuǎn)子平衡，不僅浪費(fèi)了大量的天然氣原料還對壓縮機(jī)的壽命產(chǎn)生不利影響。因此，操作人員可以在壓縮機(jī)進(jìn)氣口通過不斷注水的方式，利用壓縮機(jī)自身的離心力來清洗結(jié)疤，但是應(yīng)注意，由于壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速非常高，直接注水很容易導(dǎo)致葉輪的損壞，所以注水應(yīng)提前將水進(jìn)行高壓霧化，使其能夠均勻的進(jìn)入壓縮機(jī)，此外，操作人員也應(yīng)經(jīng)常性的揭蓋對結(jié)疤進(jìn)行處理。最后，對于壓縮機(jī)內(nèi)的沙塵，可以使用充二氧化碳?xì)怏w的方式，進(jìn)行清除，這種方法還能夠減少隔板和葉輪的結(jié)疤，效果十分明顯。

3.3使用波紋管換熱器代替冷卻管

在離心式壓縮機(jī)中使用波紋管換熱器代替冷卻管，能夠加大進(jìn)入壓縮機(jī)中的天然氣流量以及水量，能夠有效減少結(jié)疤情況的發(fā)生，大幅度提高離心式壓縮機(jī)的換熱效果。

3.4提高檢修機(jī)組的檢維修質(zhì)量

對于離心式壓縮機(jī)的檢修來說，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(rèn)真負(fù)責(zé)的檢修隊伍。檢修人員可以通過激光找正儀的使用，將機(jī)組檢修誤差控制在0.02mm的范圍內(nèi)。

四、結(jié)語

綜上所述，在石化行業(yè)中離心式壓縮機(jī)的應(yīng)用效率越來越高，目前已成為關(guān)鍵設(shè)備之一，其運(yùn)行穩(wěn)定性及安全性，直接與企業(yè)經(jīng)濟(jì)效率和生產(chǎn)能力相掛鉤，故應(yīng)給予其常見故障高度重視，并采取針對性措施加以處理，提升設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量和效率，為行業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供保障。

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（作者單位：陜西煤業(yè)化工集團(tuán)神木天元化工有限公司）