離心式壓縮機喘振故障淺析及解決方法

高東旭　顏廷威

摘要：離心式壓縮機在化工企業中發揮著非常重要的作用，一旦出現喘振故障，可能會造成損壞設備甚至化工生產的整體平衡，但是，通過定期對壓縮機進行合理有效的檢修與維護，并在壓縮機喘振故障發生時進行快速準確的判斷和處理，就可以有效地降低喘振故障的發生及危害。

關鍵詞：離心式壓縮機;喘振故障;解決方法

喘振問題作為離心式壓縮機最常見的問題之一，嚴重影響著壓縮機的運行，也是造成壓縮機損壞的主要原因之一。在實際生產中，往往由于對喘振故障認識不足，可能會出現壓縮機發生喘振故障時沒有得到及時的判斷和處理，造成壓縮機硬件損壞，甚至危及壓縮機使用壽命及功能的情況發生。

一、離心式壓縮機控制系統現狀

離心壓縮機控制系統主要是保障壓縮機的安全、穩定運行，充分應用壓縮機工藝區域，在工藝壓力與流量范圍內，保障工況穩定運行，提升離心壓縮機操作的便捷性與自動化水平。通過應用控制系統，可將離心壓縮機的工作狀態實時展現出來，促使操作人員掌握相應的信息，實時儲存運行數據，為后期查詢與分析奠定基礎。

受到某些原因的影響，若離心式壓縮機運行不穩定，控制系統可及時預測各類影響因素，在出現故障與問題的情況下，通知操作人員。系統能夠依據不同的情形，采取針對性的解決對策，合理做出動作，促使離心式壓縮機迅速恢復到正常的運行軌道。離心式壓縮機控制系統設計本身屬于關鍵性問題，本文主要從以下三方面入手，深入分析離心式壓縮機控制系統設計現狀，主要包括：（1）選擇控制系統硬件平臺，目前國內是在經典壓縮機控制系統基礎上，選擇模擬調節器，實現運行參數（比如：排氣量、排氣壓力等）調節，以此實現對保護裝置安全運行提供保障，更好的滿足實際工藝需求。但就實際情況而言，這類調節器難以應變大負荷，就突發工況變化無法精準應對，難以促使機組處于最佳運行狀態中。（2）合理選擇控制系統軟件，國外進口的壓縮機組，供貨商一般會選擇配套的控制系統，這類系統的針對性較強，且控制效果比較理想。也可購買第三方廠家的主要控制軟件，將其直接應用在上位機監控系統內，可實現開發周期縮短，但這類方式會增加開發成本。（3）選擇控制策略，在離心式壓縮機控制系統設計工作中，應當將防喘振數字劃分為直接控制，實現最小流量控制，就不同故障情形，采取不同的解決對策。不斷引入先進的控制技術，比如：模糊控制、神經網絡控制技術，為后期壓縮機智能控制奠定良好基礎。在智能化技術背景下，傳統的控制方式已經難以滿足上述控制需求，只有積極引入先進的團刃控制技術，才可實現離心壓縮機控制水平的提升。

二、離心式壓縮機喘振故障的解決方法

喘振故障雖然危害巨大，且發生喘振時時間緊、喘振初期不易被發現。但是，在日常生產中還是有些有許多方法可以避免喘振故障的發生，為了防止離心式壓縮機發生喘振故障，可以采用以下幾種方式：

（一）提高壓縮機入口流量和入口壓力的參數

在運行過程中，提高壓縮機入口流量和入口壓力的參數，在流量不變時可通過降低離心壓縮機排氣壓力，提高入口壓力或兩者相結合的方式，減少出口入口壓差，以防止壓縮機發生喘振。

（二）在離心壓縮機上設置自動防喘系統

目前，大多數壓縮機已設置了防喘振系統，比如，阿特拉斯科普柯生產的ZH-10000型壓縮機所設置的DP/DP喘振預測系統可以實時監測壓縮機的實際狀況，最大限度地減少放空。另外，DP/DP系統配置有額外的傳感器和相應的控制邏輯，對預防喘振能夠起到很好的作用。當然，防喘系統雖然具有優點，但同時具備一定的風險，比如，可能會發生報告喘振的虛假信號，為生產穩定帶來不利影響，因此，需要定期地對防喘系統進行測試和維護保養。

（三）定期清理入口管線及過濾器

日常維護中應及時對壓縮機入口管線和壓縮機過濾器進行清理，防止入口管線、過濾器堵塞或結冰情況的出現，必要時更換新過濾器，以確保壓縮機吸入空氣質量和壓縮機入口壓差在壓縮機要求范圍內，也是有效避免和維護壓縮機高效運行的重要工作。

（四）定期對壓縮機零部件進行檢修維護

由于在壓縮機生產過程中，葉輪、擴壓器、轉子會產生一定的腐蝕和結垢，因此，壓縮機特性曲線會隨著機組的變化而發生轉移，引起壓縮機原有喘振線移位，長此以往，壓縮機最初的防喘振線就不能再起到防止喘振發生的作用。因此若想提高設備的使用效率，延長使用壽命，最好的方法便是定期進行檢修與維護，通常根據生產與設備實際運行情況分為4000h、8000h、16000h、40000h等不同等級，定期對壓縮機進行不同程度的維護和保養，并且確保壓縮機檢修過程中零部件的安裝精度及檢修質量，以確保壓縮機內部零部件的良好，使壓縮機的實際喘振線與最初喘振線不發生位移，確保壓縮機不發生喘振故障。

（五）壓縮系統與生產系統之間要保持一致

在實際生產中，會發生生產用戶流量調節過快，所需要的壓縮空氣量突然大幅度降低，導致系統壓力迅速升高，導致發生喘振。因此，防止壓縮機喘振故障的發生不僅要靠本崗位人員進行關注，還需要所有與壓縮系統相關聯的單位共同完成。遇到較大的調整時，一定要相互溝通或和調度進行協調聯系，防止用氣量的急劇變化造成壓縮機喘振故障的發生。

三、結束語

喘振問題作為離心式壓縮機最常見的問題之一，嚴重影響著壓縮機的運行，也是造成壓縮機損壞的主要原因之一。在實際生產中，往往由于對喘振故障認識不足，可能會出現壓縮機發生喘振故障時沒有得到及時的判斷和處理，造成壓縮機硬件損壞，甚至危及壓縮機使用壽命及功能的情況發生。本文通過對壓縮機實際生產中發生喘振故障時的常見特征及原因進行總結，并提出預防及解決壓縮機喘振故障的方法，進而達到預防壓縮機喘振故障發生或壓縮機喘振故障發生時能夠及時得到控制的目的，以確保實際生產中壓縮機安穩運行的效果。

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