談壓縮機防喘振閥故障的處理

羅云邦

摘要：離心式壓縮機在運轉過程中，當負荷低于某一設定值時，壓縮機排出量會劇烈波動，出口介質周期性的往回推，造成壓縮機及其連帶設備一起大幅振動，機組并發出吼叫聲，這種現象叫離心壓縮機喘振。喘振是離心式壓縮機入口流量小于喘振流量時機組流量出現脈動的一種現象。出現這種情況壓縮機運行將是很危險的情況，對這一事故現象進行了分析。

關鍵詞：壓縮機 防喘振閥故障 處理

一、離心式壓縮機喘振介紹

離心式壓縮機是速度式壓縮機的一種，具有排氣量大、效率高、結構簡單、體積小、氣流不受油污染以及正常工況下運行平穩、壓縮氣流無脈動等特點，然而，離心式壓縮機對氣體的壓力、流量、溫度變化較敏感，易發生喘振。喘振是離心式壓縮機的一種固有現象，具有較大的危害性，是壓縮機損壞的主要誘因之一，雖然制造廠家通過控制系統的合理設計，避開了絕大多數的喘振，但在設備的長期使用過程中，仍然不同程度地出現了喘振現象，并造成了一些危害，因此，需要結合生產實踐，逐步弄清喘振機理，掌握喘振的影響因素，采取有效的防喘振控制措施，消除喘振產生的條件，減少喘振出現的頻次，提高壓縮機的運行可靠性。

當壓縮機需要降負荷或者入口流量故障時，為了防止機組喘振，可以將出口流量通過防喘振閥返回到機組入口來提高入口流量。

MV=F（fin，pin，tin，pout，tout）

fin：入口流量pin：入口壓力

tin：入口溫度pout：出口壓力

tout：出口溫度

二、實例一：FCV201防喘振閥故障

1.事故經過

C201壓縮機防喘振閥FCV201突然全開。裂解氣排放火炬。防喘振閥為風關閥，控制室輸出100%信號，閥應該全關，可是FCV201防喘振閥全開。

2.故障分析處理

控制室輸出信號與閥位不一致，問題出現在哪里？

（1）C201壓縮機聯鎖動作？

（2）CCC防喘振系統故障？

（3）FCV201防喘振閥故障？

（4）信號傳輸線路故障？

按一下步驟進行檢查：

（1）檢查FCV201防喘振閥時，發現電磁閥沒有供電。

（2）檢查線路，緊固回路端子。

（3）檢查柜內24V供電，測量FCV201防喘振閥的電磁閥FYV201接線端子，發現沒有電壓輸出。

（4）檢查保險絲發現斷了，更換保險絲電磁閥帶電恢復正常。

保險絲如下所示：3.實例二C201 FCV215防喘振閥打開事故

C201裂解氣壓縮機四段出口防喘振閥FCV215全打開，裂解氣排放火炬。

（1）事故經過：一天下午17：04分，裂解大火炬就冒了，工藝人員立即查找原因并要求儀表人員配合，確認現場C201的FCV215防喘振閥全打開了。憑借經常處理類似事故的經驗，工藝技術人員初步懷疑是FCV215防喘振閥的電磁閥FYV215失電了，經儀表維護人員查找確認，發現FCV215打開的原因是因為C201四段出口流量FT215流量過低造成的。是什么原因造成FT215流量過低呢？是現場FT215差壓變送器故障？經檢查FT215變送器完好。檢查供電線路也沒有存在任何問題。但是，有一點奇怪的是，FT215的流量過低后一直沒有恢復，仍然指示很低，大家就開始懷疑是不是工藝管道堵塞了？

（2）原因分析與處理

通過以上歷史趨勢可以看出，E-208四段過冷器丙烯液位漲到幾乎100%，這樣導致了FT-215流量的過低。流量過低導致了防喘振閥的全開。

造成喘振的原因：

影響離心式喘振的因素不是單一的，往往是多種因素綜合作用的結果，運行中可能造成喘振的各種原因有：

（1）系統壓力超高。造成這種情況有：壓縮機緊急停機，氣體為此進行放空或回流；出口管路上的單向逆止閥門動作不靈活關閉不嚴；或者單向閥距壓縮機出口太遠，閥前氣體容量很大，系統突然減量，壓縮機來不及調節，防喘系統未投自動，等等。

（2）吸入流量不足。由于外界原因使吸入量減少到喘振流量以下，而轉速，使壓縮機進入喘振區引起喘振（如圖1）。這種情況的原因有：壓縮機入口濾器阻塞，阻力太大，而壓縮機轉速未能調節造成喘振；濾芯太臟，或冬天結冰都可能發生這種情況；入口氣源減少或切斷，如壓縮機供氣不足，壓縮機沒有補充氣源等等。所有這些情況如不及時發現及時調節。壓縮機都可能發生喘振。

（3）機械部件損壞脫落。機械密封，平衡盤密封，O型環等部件安裝不全，安裝位置不準或者脫落，會形成各級之間，各段之間串氣，可能引起喘振；過濾器阻力太大，逆止閥失效或破損也都可以引起喘振。

（4）操作中，升速升壓過快，降速之前未能首先降壓。升速、升壓要緩慢均勻，降速之前應先采取卸壓措施：如放空，回流等；以免轉速降低后，氣流倒灌。

（5）工況改變，運行點落入喘振區。工況變化，如改變轉速，流量，壓力之前，未查看特性曲線，使壓縮機運行點落入喘振區。

（6）正常運行時，防喘振系統未投自動。當外界因素變化時，如壓力下降或氣量波動；電機轉速下降而防喘振系統來不及手動調節；或來氣中斷等；由于未用自動防喘振裝置可能造成喘振。

（7）介質狀態變化造成喘振。喘振發生的可能與氣體介質狀態有很大關系。因為氣體的狀態影響流量，從而也影響喘振流量，當然影響喘振。如進氣溫度，進氣壓力，氣體成分即分子量等對喘振都有影響。當轉速不變，出口壓力不變時，氣體入口穩度增加容易發生喘振；當轉速一定，進氣壓力越高則喘振流量值也越大；當進氣壓力一定，轉速不變，氣體分子量減少很多時，容易發生喘振。

通過以上分析總結，我們可以看到，作為化工裝置儀表維護人員，首先要熟悉工藝流程。遇到故障時，要與各個專業人員進行有效共同交流。只有這樣，才能以最快的速度來分析故障、很快地處理故障。