渣油加氫裝置循環氫壓縮機振動故障原因分析

蘭 洋

（沈陽鼓風機集團股份有限公司，遼寧 沈陽 110869）

渣油加氫裝置循環氫壓縮機振動故障原因分析

蘭 洋

（沈陽鼓風機集團股份有限公司，遼寧 沈陽 110869）

通過分析BCL409/B渣油加氫裝置循環氫壓縮機正常狀態和故障狀態下的振動頻譜，得出壓縮機提高轉速后連鎖停車的原因，并提出相應的解決辦法，比較準確解決該壓縮機的故障問題。同時進一步總結容易導致壓縮機故障的原因，給出解決建議。

離心式壓縮機；振動；頻譜；阻尼軸承

一、機組振動故障經過

渣油加氫脫硫裝置壓縮機組，離心壓縮機BCL409/B應用在生產線裝置上，在2014年6月份時共有三次停機，第一次是6月15日，因裝置停車檢修，是正常的停車；2014年6月24日壓縮機按設計負荷100%處理量運行。13點59分機組開始提轉速，從10593r/min逐步（每次提速50r/min）升至10707r/min，推力端軸振動開始由15.1μ m上升至46μ m左右，14點39分振動值迅速達到99.15μ m，歷時40min，機組連鎖停車。連鎖過程中汽輪機的軸瓦溫度、軸位移以及振動無明顯變化；壓縮機的出入口溫度、壓力、軸位移、流量無明顯變化，壓縮機的驅動端和非驅動端的振動均呈上升趨勢，非連接端的一個振動值達到了停機值，機組振動跳車。6月30日在裝置故障緊急停車時，該機組在此振動點也發生了類似連鎖動作。

二、機組振動原因分析

圖1、2、3為壓縮機在6月15日、24日和30日停車前后的振動頻譜波形圖。從圖上看，機組在第一次停車時，壓縮機兩端振動值未有明顯波動，僅在過一階臨界轉速時振動值升高但未報警，頻率主要為轉頻，為正常狀態；第二次停車時，振動值升高至112μ m并連鎖跳車，頻率主要為0.4倍頻和轉頻；第三次停車時，振動值升高至129μ m并連鎖跳車，頻率主要為0.4倍頻和轉頻。從圖上看機組后兩次停車時，主要是0.4倍頻占主要影響因素，頻率接近了轉子一階臨界頻率，易使轉子共振導致振動值迅速上升。

圖1 6月15日停車時壓縮機振動圖譜

同時還分析了機組軸心軌跡圖，從圖上顯示，當振動逐漸升高時，壓縮機軸心軌跡出現了明顯的低頻渦動特征；以及從運行時的瀑布圖顯示出，機組后兩次停車時，主要是0.4倍頻占主要影響因素，頻率接近了轉子一階臨界頻率，易使轉子共振導致振動值迅速上升。

圖2 6月24日停車時壓縮機振動圖譜

圖3 6月30日停車時壓縮機振動圖譜

三、處理方案

通過上述分析，找到了機組振動停機的原因：壓縮機發生了因激振引起的0.4倍頻（78.26Hz左右）分量升高，由于該0.4倍頻接近壓縮機一階臨界頻率，容易激發壓縮機轉子的一階共振，從而使振動幅值迅速上漲。導致機組因振動高連鎖停車。對壓縮機組系統進行以下調整：

1.對機組的防喘振線在現場實際氣體條件下重新標定，并設定防喘系統合理動作控制點，保證設備在安全工況下運行，避免損壞設備及部件；

2.轉速增加，特別是當轉速在10000r/min以上時，應嚴密監視流量的同步跟隨增加。

3. 軸承阻尼小引起的轉子失穩，更換阻尼軸承。更換軸承后，0.4倍頻的激振消失，運行平穩。

四、結語

1.氣體激振是高壓力、高轉速壓縮機極易發生的一種現象，在進行壓縮機設計時，要盡量采取措施避免這種現象發生，例如：壓縮機組加反吹氣，葉輪口圈密封加導流柵，采用阻尼軸承等。

2.進口帶液是離心壓縮機組經常遇到的，也是對壓縮機損害比較大的一種工況，所以要時時監控并盡量避免。

3.提高操作及維護人員的技術水平和警惕性，及時發現故障隱患并采取措施是避免故障的核心。

4.機組監測系統硬件設備的可靠運行是機組安全運行的保證，如：防喘振系統的防喘振閥、入口流量計、測溫測振探頭等應定期檢查試驗，保證其測量數據準確。

5.機組監測系統及連鎖務必設置到位，機組測溫、測振及軸位移監測及相應的連鎖停機保護必須設置合理且無遺漏點，一旦有任何異常，確保機組及時連鎖停機，保護機組，避免故障擴大。

TH452

B

1671-0711（2016）05-0064-02