离心式压缩机振动故障处理技术及常见故障

发表时间:2021/2/26   来源:《科学与技术》2020年第29期   作者:王金泊
[导读] 现如今,我国工业化进程不断加快,离心式压缩机在化工领域中的应用十分广泛
        王金泊
        伊犁新天煤化工有限责任公司 新疆 伊犁 835000
        摘要:现如今,我国工业化进程不断加快,离心式压缩机在化工领域中的应用十分广泛,如果离心式压缩机在日常运行中出现故障问题,会极大降低设备运行的安全性。其中,离心式压缩机振动故障问题最为常见,直接影响压缩机运行平稳性、安全性。基于此,首先提出离心式压缩机振动故障产生原因,进而分析压缩机振动故障的处理方法。
        关键词:离心式压缩机;振动故障;处理技术;产生原因
        引言
        离心式压缩机是一种非常核心的设备,其运行的安全与稳定直接会对企业的效益产生影响。因此,在离心式压缩机实际使用过程中,如何能够快速的辨识出故障发生部位以及原因,并采取措施进行防范和处理就成为了业界所关注的一个重要话题。
        1离心式压缩机详细故障原因
        1.1内部转子失去平衡性
        离心式压缩机内部运行主要依靠转子,转子失衡经典故障表现一般有三种:发展性失衡、意外性失衡和初始失衡,转子失衡应通过结合离心压缩机中转子不平衡故障的各种判断现象和维护经验来进行维修。转子不平衡故障为正弦波。随着速度增加,如果转子速度低于临界速度,则振幅值会增加;当速度高于临界极限时,振幅值将趋于稳定。转子不平衡失效的原因有:旋转体的几何形状的重心位置固定不正确、零件的表面磨合松动、轴心间连接失效、内部孔位过大导致零件高速旋转偏离核心、轴上匹配零件的调整错误导致轴上零件不对称产生弯曲误差等。
        1.2转子轴系不对中
        机组通常由多个转子组成,其中包括原动机转子及压缩机转子,各转子之间通过联轴器连接组成轴系,来传递扭矩及动力。由于装配误差、机组工作运转下热膨胀、承载荷后变形以及机组基础累积沉降等原因,会造成机组轴系不对中。当机组产生轴系不对中时,就会产生附加弯矩,给轴承增加附加载荷,从而对转子产生附加激励,通过一系列反映引起机组振幅超差,严重时会造成机组轴承或联轴器损坏、机组地脚螺栓断裂扭弯、轴承油膜失稳、转子弯曲、转定子间刮碰摩擦等。轴系不对中一般可分为平行不对中、角度不对中以及综合不对中。在实际生产中通常为综合不对中。
        1.3喘振故障
        离心式压缩机在工作中经常发生喘振。喘振也被称呼为“飞动”,该现象的产生主要由于压缩机机组入口流量低于某一值(喘振流量),从而使压缩机机组的管网压力高于压缩机出口压力,导致气体倒流回机组,由于反复的气体脉动影响,使压缩机出现了“呼哧、呼哧”的声音,伴随着机组振动值上升。喘振是离心式运行中非常常见也非常严重的一个问题,喘振是由于压缩机旋转失速进一步发展所导致的。在压缩机运行过程中,伴随着其负荷的降低,进气流量趋于设计的边界时,被压缩的气体会脱离叶轮或扩压器的流道表面,带来显著的冲击损失。这样不但会导致压缩机组的运行效率出现下降,同时也会使压缩机组的出口气体压力发生下降,导致管网中的气流在压力差作用下发生回流,最终导致压缩机以及管道的剧烈振动。管网系统本身的容积会对压缩机喘振频率以及振幅产生相应的影响,比如,容积愈大那么内部气体积蓄的能量也就会愈高,其可以产生的振幅也就会愈大,但是这种情况下,喘振的频率会发生下降。
        2离心式压缩机日常维护措施
        2.1及时更换压缩机密封材料
        很多离心式压缩机密封都是采用铝质材料,在压缩机快速运转过程中,会增加铝材的氧化腐蚀速度,清洗难度非常大,严重会导致机组密封部位变形和断裂情况,导致机组在运转过程中转子因为磨损严重而出现振动情况。

所以在日常维护当中,如果发现压缩机密封出现了变形或断裂情况,可以考虑使用四氟或其他材质代替,该密封材料不会产生氧化腐蚀问题,能够极大降低密封变形或断裂问题。
        2.2加强维护措施
        为了确保离心压缩机的稳定运行,有必要对离心压缩机进行日常维护。一是定期监测离心压缩机的振动幅度和排量范围,通过参数排查、数据分析和声音判断方式来检查离心压缩机是否处于正常工作状态,确保机器的正常运转。二是严格检查离心压缩机的润滑模块油质,分析压缩机的相关运行设备参数,确定机组工作点的位置,并针对偏离正常中心的模块进行位置调整,稳定运行单元并核实数据。三是监视离心压缩机振动轴的位移情况并加以仔细观察记录,若发现数据异常,必须及时采取有效措施。四是检查机器各部分的绝缘情况,确认日常防腐工作是否已完成。发现污渍应及时清理以确保设备的正常运转。
        2.3建设专业维修团队,及时排除故障
        离心压缩机是石油化工炼油设备中不能缺少的一部分,并且起到十分重要的作用,因此维修团队是十分重要的工作团队,能够保证离心压缩机顺利运行,进而保持生产质量,带来更大的收益。基于此,在建立维修团队的过程中,选择维修人员时一定要从各方面的角度出发,慎重考虑,促使维修团队具有良好的专业性特点,能够更加有效地进行维修工作。另外,在选择维修人员的过程中,不仅仅要考验到维修人员的专业水平,还要考验维修人员是否具备良好的工作责任意识,这样工作人员才能够真正地及时发现问题,并且及时上报问题解决问题。另外,也正是由于一只专业的维修团队,他们掌握了充足有关离心压缩机的知识,对离心压缩机拥有足够的了解,进而能够做好离心压缩机的预防故障工作。并且在离心压缩机出现振动故障或者是其他故障的过程中,也凭借着自身的专业知识以及专业技能及时有效地解决这些故障问题,使得故障能够对设备以及生产等方面产生最小的影响。另外,维修团队一定要定时对离心压缩机做好全面的检测,科学合理地运用检测设备,做好维护工作,及时排除振动故障,延长离心压缩机使用寿命。
        2.4积极引入信息化维护手段
        现如今,我国已经进入信息化的时代,任何设备的监控都可以采用信息化的手段,尤其是压缩机的维护手段,可以采用信息化的方式,对离心式压缩机施行实时的监控,对于关键的零部件要加入实时监测,一旦压缩机出现问题或者核心设备出现问题,那么相关系统就会立刻进行警报并进行记录,帮助维护维修人员第一时间掌握压缩机的工作情况,对于确保压缩机的稳定运行提供最大的帮助。
        2.5加强压缩机日常监测
        离心式压缩机一旦出现了振动故障问题,轻则影响设备的生产效率、无法正常使用,重则造成安全事故。所以要注重压缩机的日常监测工作,确保压缩机正常运行的稳定性。主要的措施包括:①定期监测压缩机的振动幅度、位移情况,借助传感器监测、数据信息观察、听声等措施,分析压缩机在运行中是否处于正常状态,确保压缩机设备可以正常运行。②做好离心式压缩机油质状态检测工作,通过分析压缩机运行中的温度、压力、流量、转速等有关数据信息,明确压缩机工作点部位,将已经偏离的数据及时调整,提高压缩机设备运行的稳定性。③做好压缩机振动轴位移监测工作,记录其轴位移的数据信息,一旦出现了异常数据,必须要及时采取有效的应对措施。
        结语
        综上所述,离心式压缩机组是当前化工生产中非常重要的一种设备,如果其发生振动故障那么可能会导致生产停机。因此,工作人员要从设计、材料、安装、运维等多方面采取措施来对压缩机组的振动故障进行防控,避免其出现计划外停机状况,保障企业的整体经济效益。
        参考文献
        [1]李永强.离心压缩机振动故障的分析和处理[J].化工管理,2019(8):141-142.
        [2]屈世栋,侯振宇.离心式压缩机油膜涡动故障的识别及对策[J].化工机械,2012,039(006).
        [3]黄建国,郭涛,朱鑫,等.离心式压缩机几种常见故障及处理[J].中国化工贸易,2018(17).
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