離心壓縮機的振動分析及解決措施

謝宇峰

（沈陽鼓風機集團測控技術有限公司，遼寧 沈陽 110869）

在離心壓縮機的所有故障中，振動故障是比較常見，如果故障發生既會影響離心壓縮機的使用壽命又會影響到生產率。所以我們要在故障發生前準確的檢測出它的振動故障原因，以免造成巨大的損失。因此能夠準確快速地找出故障在離心壓縮機的故障診斷分析中起著很大的作用。

一、離心壓縮機概述

作為在化工行業最常用的工業生產機械設備，要想準確分析并解決離心壓縮機機械振動故障，就要對壓縮機的內部結構和運行原理有著全面了解。

（一）離心壓縮機的基本結構

離心壓縮機的組成部分有兩種：定子和轉子，這兩部分又有很多內部零件，其實在結構上離心壓縮機與離心鼓風機有很大相似之處，所以離心壓縮機也會根據氣體產生的壓強來運行設備。因此相對于其他機械，離心壓縮機在運行中的工作效率更高些。

（二）離心壓縮機的運行原理

上面說到離心壓縮機與離心鼓風機在結構很相似，其實在運行過程中也有一定的相似之處，兩者都是依靠氣體作為動力而運轉的。在離心壓縮機運轉時，隨著氣體的增加，轉子內部的一個名叫葉輪的零件就會運轉，氣體增加的越多，葉輪旋轉的速度就越快。在這期間，氣體還會向機械出口運動，提升壓縮機內部的壓力和動能。如果氣體進入到擴壓器內，氣壓就可以替代機械能為機械提供動力。

二、離心式壓縮機發生振動故障的具體原因

在使用離心式壓縮機的過程中，由于多種因素的影響將會引發振動故障，筆者以MCL707+2MCL707型離心式壓縮機為例，探究其引發振動故障的具體原因。

MCL707+2MCL707型離心式壓縮機由 汽輪機拖動，低壓缸通過聯軸節與高壓缸相連，組成串聯的機組。，自2012年投產以來，運行正常。然而隨著機組在生產過程中的長時間運行，壓縮機出現了高壓缸振值周期性波動的異常情況，且軸承溫度也隨之有同步小幅變化。溫度在緩慢小幅上漲一段時間后突然回落，溫差波動達到6℃，。

通過圖譜分析及與現場溝通情況后，分析高壓缸支撐軸振值出現周期性波動為：高壓缸與汽輪機聯端軸承出現了輕微摩擦，建議現場可適當提高潤滑油壓。現場在提高潤滑油壓后，高壓缸支撐軸承溫度通道波動趨勢恢復正常。

因此離心壓縮機的振動故障一般是因為多種因素所造成，所以要求對離心壓縮機所出現的振動故障做好排查工作，明確振動故障發生的具體原因，才能夠制定相應的處理方案，保證離心壓縮機的穩定運轉。

還以MCL707+2MCL707型離心式壓縮機為例。該機組配備了SG8000在線狀態監測及分析系統，該監測系統利用支撐軸承上安裝的的測振探頭；實時采集壓縮機組各級軸的振動情況，對所投入運行的離心壓縮機組進行振動頻譜圖及振動曲線分析，從而排查振動故障，例如：

（一）在離心壓縮機內的汽輪機或電動機以及壓縮機轉子間配置了膜片聯軸器，如該壓縮機內的軸系中心并未起到一定的補償作用，可通過振動頻譜分析發現，軸系中心不對中會引發振動故障。

（二）對機組內的明壓縮機轉子進行排查發現，因為出廠期間，雖然轉子動平衡較為穩定，然而當機組運行到一定時期后，明壓縮機的轉子自身的振動幅度將會不斷增大，造成轉子的彎曲或出現新的振動力，進而引發振動故障。

（三）離心壓縮機內的軸承磨損，將會降低軸承支撐力，在機組運行期間，也會產生較大工頻振動，造成離心壓縮機引發振動故障。

三、處理離心式壓縮機振動故障的主要措施及維護對策

（一）處理措施

1.在運行過程中的離心式壓縮機出現了振動故障的情況下，首先應對該離心壓縮機內的主軸認真進行檢查，檢查設備是否正常運行。

2.對葉輪認真進行檢查，當檢查到葉輪中粘附了結膠樹脂，且樹脂的厚度為3毫米左右時，將會破壞轉子動平衡，導致機器轉子運行的不平衡，提高了離心壓縮機振動幅度，而拆下葉輪后，將葉輪中的樹脂清除干凈，更換發生故障的設備配件，就能夠解決振動故障。

3.在檢查離心式壓縮機軸承的過程中，一旦檢查到離心式壓縮機軸承的實際徑向以及軸向出現了位移，技術人員就應將離心式壓縮機軸承更換掉，將軸承的軸向間隙控制在0.3毫米左右，唯有這樣才能夠保證機組的穩定運行。因為軸承軸向及徑向位移，將會增大離心式壓縮機的轉子振動幅度，進而出現振動故障。

(二)維護對策

離心式壓縮機在發生振動故障后，會對機器的正常使用、使用壽命以及生產效率等造成嚴重影響。因此要對離心式壓縮機做好日常維護工作，保證離心壓縮機的穩定運轉。筆者總結離心式壓縮機的維護對策，如下：

1.定期對離心式壓縮機的振動幅度及位移范圍進行監控，利用技術檢測、數據觀察以及聽音等方式，分析該離心式壓縮機是否存在正常運行狀態下，從而保證機器的安全使用。

2.對離心式壓縮機油質嚴格進行檢測，對壓縮機內各段壓力、溫度、流量以及轉速等所有設備參數進行分析，明確機組工作點的位置，針對偏離正常工作點的離心式壓縮機的數據進行調整，確保機組穩定運轉。

3.對離心式壓縮機振動軸的實際位移情況加以監視，認真觀察記錄，一旦發現異常就應及時采取有效應對方案。

4.對機器各個部位的保溫情況進行檢查，其檢查防腐工作是否做到位，一旦發現損壞情況就應及時修復，保證設備的清潔。

四、結束語

綜上所述，在石油、石化、煤化工行業中離心式壓縮機的應用效率越來越高，目前已成為關鍵設備之一，其運行穩定性及安全性，直接與企業經濟效率和生產能力相掛鉤，故應給予其常見故障高度重視，并采取針對性措施加以處理，提升設備運行質量和效率，為行業可持續發展提供保障。