離心壓縮機(jī)試驗(yàn)故障分析與調(diào)試

李嘉濱，張軔華，劉宏文

（沈陽鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)股份有限公司，遼寧 沈陽 110869）

隨著各個(gè)行業(yè)的發(fā)展，離心壓縮機(jī)一直發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，例如：石油化工行業(yè)、冶金行業(yè)等，都借助了離心壓縮機(jī)的物理原理運(yùn)行操作[1]。雖然離心壓縮機(jī)具有體積小、工作流量大以及可靠性高等特點(diǎn)，但是運(yùn)行故障也時(shí)常發(fā)生，由此可見，離心壓縮機(jī)需要實(shí)時(shí)檢測(cè)運(yùn)行數(shù)據(jù)，不斷革新技術(shù)，才能有效規(guī)避運(yùn)行故障的出現(xiàn)，同時(shí)拓寬壓縮機(jī)應(yīng)用范圍，一方面有助于為每個(gè)應(yīng)用行業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)力量，另一方面有助于提高每個(gè)應(yīng)用行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

1 離心壓縮機(jī)的試驗(yàn)概況

本文根據(jù)某個(gè)產(chǎn)品的2MCL456型號(hào)進(jìn)行機(jī)組試車，通過檢測(cè)離心壓縮機(jī)的試驗(yàn)故障進(jìn)行分析，并給予離心壓縮機(jī)的調(diào)試方案[2]。

（1）機(jī)組試車的車軸承振動(dòng)參數(shù)。某個(gè)產(chǎn)品機(jī)組試車的車軸承振動(dòng)參數(shù)的統(tǒng)計(jì)表明，離心壓縮機(jī)的前支撐軸承設(shè)計(jì)值范圍小于等于24.7，離心壓縮機(jī)的后支撐軸承的設(shè)計(jì)值范圍小于等于24.7，此外，離心壓縮機(jī)的試車的前提是該車軸承溫度必須達(dá)到100℃才能進(jìn)行。

（2）機(jī)組試車的具體情況。某個(gè)產(chǎn)品在試車的過程中，采取抽真空的形式進(jìn)行2次以上試車，該試車驗(yàn)證方式完全符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，其目的是驗(yàn)證機(jī)組有無機(jī)械故障，為壓縮機(jī)企業(yè)提供廣泛的試車驗(yàn)證方式，一方面有利于降低試驗(yàn)功耗，另一方面有效降低試驗(yàn)發(fā)熱。

現(xiàn)階段的試車分為兩種情況，其一是前兩次試車就出現(xiàn)離心壓縮機(jī)不合格的現(xiàn)象，主要表現(xiàn)為尾端振動(dòng)比較差，而且伴有外推溫度升高問題。其二是第三次到第六次試車階段，主要出現(xiàn)了前缸尾端跳閘導(dǎo)致離心壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)尾端超差，特別是離心壓縮機(jī)連續(xù)轉(zhuǎn)速時(shí)，一再發(fā)生上漲頻率波動(dòng)問題，而且離心壓縮機(jī)跳閘轉(zhuǎn)速時(shí)，也出現(xiàn)類似的問題，最突出的情況是上漲頻率波動(dòng)比較大，并伴有明顯的振幅波動(dòng)[3]。

（3） 機(jī)組試車的故障處理方法。在機(jī)組六次試車過程中，出現(xiàn)了兩種故障問題，第一種故障是離心壓縮機(jī)尾端振動(dòng)比較差，而且伴有外推溫度升高，第二種故障是離心壓縮機(jī)連續(xù)轉(zhuǎn)速或跳閘轉(zhuǎn)速時(shí)出現(xiàn)上漲頻率波動(dòng)比較大，并伴有明顯的振幅波動(dòng)。

上述兩種故障的處理需要采用不同的方法，針對(duì)第一種故障處理，首先要檢查軸徑處測(cè)振區(qū)的電氣不圓度，其次再根據(jù)檢查機(jī)組對(duì)中的具體情況，實(shí)施軸承間隙調(diào)整策略或采用轉(zhuǎn)子復(fù)校高速動(dòng)平衡等相關(guān)的處理方法，最后試車結(jié)束，應(yīng)對(duì)離心壓縮機(jī)的聯(lián)軸器進(jìn)行低速動(dòng)平衡調(diào)整，調(diào)整平衡精度可根據(jù)ISO標(biāo)準(zhǔn)選擇G1.0。然而第二種故障處理，應(yīng)采用專用的力學(xué)軟件核算轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)特性，才能更好地了解機(jī)組試車的離心壓縮機(jī)的跳閘轉(zhuǎn)速，再根據(jù)離心壓縮機(jī)的協(xié)調(diào)結(jié)構(gòu)實(shí)施聯(lián)軸器方案，進(jìn)行了減重和縮短等改進(jìn)，提高了故有二階臨界轉(zhuǎn)速，成功避開共振區(qū)。經(jīng)過上述故障的處理，某個(gè)產(chǎn)品的機(jī)組試車的離心壓縮機(jī)檢測(cè)合格，最終順利完成試車。

2 離心壓縮機(jī)試驗(yàn)故障分析

本文分析了某個(gè)產(chǎn)品的六次試車情況，并從中了解到離心壓縮機(jī)存在不同程度的上的試驗(yàn)故障，大大降低了其運(yùn)行效率，除了該產(chǎn)品的2MCL456型號(hào)機(jī)組試車時(shí)出現(xiàn)相關(guān)的故障外，還有其他代表性的試驗(yàn)故障影響離心壓縮機(jī)的有效運(yùn)行，具體分析內(nèi)容如下。

（1）共振故障。在相關(guān)的離心壓縮機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域，對(duì)機(jī)組跳閘轉(zhuǎn)速時(shí)出現(xiàn)的振動(dòng)情況并未提出明確的量化要求，但是制造企業(yè)在生產(chǎn)和安裝時(shí)無法避免存在各種各樣的誤差，導(dǎo)致有不少機(jī)組存在跳閘轉(zhuǎn)速處于二階臨界轉(zhuǎn)速階段，由此可以通過調(diào)整支撐位置、減重以及縮短整體長(zhǎng)度等方法解決機(jī)組離心壓縮機(jī)的共振故障，提升臨界轉(zhuǎn)速響應(yīng)區(qū)的振動(dòng)頻率。

（2）振動(dòng)和噪聲故障。振動(dòng)和噪聲是檢查離心壓縮機(jī)期間時(shí)常發(fā)生的故障之一，導(dǎo)致出現(xiàn)這種故障的原因，主要在于壓縮機(jī)和動(dòng)力機(jī)兩者的不對(duì)中，勢(shì)必會(huì)加大離心壓縮機(jī)的振動(dòng)幅度，繼而形成異常的振動(dòng)和噪聲。與此同時(shí)，振動(dòng)和噪聲故障與轉(zhuǎn)子不平衡或葉輪損壞均有著一定的密切聯(lián)系。其一，若離心壓縮機(jī)的葉輪出現(xiàn)損壞現(xiàn)象，就會(huì)直接導(dǎo)致離心力的偏差，使得氣體達(dá)不到壓縮效果。其二，若離心壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子發(fā)生損壞或存有油污以及聯(lián)軸器不正常運(yùn)行等情況，均會(huì)造成振動(dòng)和噪聲隱患。除此之外，離心壓縮機(jī)加注油溫等系統(tǒng)運(yùn)行工作狀態(tài)出現(xiàn)問題時(shí)，也會(huì)增加離心壓縮機(jī)的振動(dòng)和噪聲故障。

（3）密封系統(tǒng)故障。離心壓縮機(jī)出現(xiàn)密封系統(tǒng)故障的原因眾多，例如：壓縮機(jī)不對(duì)中、密封油溫與環(huán)境不符、密封環(huán)間隙偏差等等，然而其中最常見的原因是密封環(huán)精度不足、浮環(huán)座端面有缺口以及密封部分有磨損等，不論何種原因均會(huì)在不同程度上造成密封系統(tǒng)故障，為此工作人員必須定期排查離心壓縮機(jī)的故障問題，并給予相關(guān)的維修，從而保障離心壓縮機(jī)的安全運(yùn)行。

（4）軸承運(yùn)行故障。任何機(jī)器都需要運(yùn)行，都會(huì)出現(xiàn)各種各樣的運(yùn)行問題，離心壓縮機(jī)也不例外，主要的運(yùn)行故障之一是軸承運(yùn)行故障，因軸承的間隙和軸承的潤(rùn)滑等多方面的因素，均影響著離心壓縮機(jī)的軸承運(yùn)行，其中離心壓縮機(jī)的軸承磨損問題，極其不利于校對(duì)聯(lián)軸器，一旦軸承過度磨損，就會(huì)引發(fā)離心壓縮機(jī)運(yùn)行不平穩(wěn)的狀態(tài)。

（5）油沖洗故障。離心壓縮機(jī)通常采用油沖洗的方法進(jìn)行機(jī)組潤(rùn)油，該方法可以有效規(guī)避金屬屑等潤(rùn)滑油系統(tǒng)的雜質(zhì)進(jìn)入，提高機(jī)組的運(yùn)行效率。但其必須注意把握油沖洗的時(shí)間問題，一旦油沖洗時(shí)間過長(zhǎng)，就會(huì)制約投產(chǎn)進(jìn)度。

3 離心壓縮機(jī)試驗(yàn)故障的檢修與處理辦法

目前，離心壓縮機(jī)主要存有共振故障、振動(dòng)和噪聲故障、密封系統(tǒng)故障、軸承運(yùn)行故障、油沖洗故障等等，為了改進(jìn)離心壓縮機(jī)的運(yùn)行機(jī)制，提出如下幾點(diǎn)檢修方法，具體內(nèi)容闡述如下。

（1）振動(dòng)和噪聲的檢修與處理。離心壓縮機(jī)出現(xiàn)振動(dòng)和噪聲的原因有很多，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況采取不同的檢修與處理辦法，例如：葉輪故障的處理：可以利用長(zhǎng)塞尺工具檢測(cè)吸氣室的徑向間隙、葉輪的輪蓋和隔板的軸向間隙，并對(duì)不合理的間隙數(shù)值進(jìn)行調(diào)整；壓縮機(jī)不對(duì)中故障處理：首先要拆卸聯(lián)軸器，查看其原動(dòng)機(jī)是否運(yùn)轉(zhuǎn)，再對(duì)其進(jìn)行對(duì)中處理；加注點(diǎn)的相關(guān)系統(tǒng)運(yùn)行故障處理：要對(duì)每一個(gè)組件進(jìn)行排除，一一處理故障后方可啟動(dòng)離心壓縮機(jī)。轉(zhuǎn)子不平衡故障處理：要查看轉(zhuǎn)子的損壞和污垢等問題，并及時(shí)采取處理措施，確保轉(zhuǎn)子處于平衡狀態(tài)。

（2）密封系統(tǒng)故障的檢修與處理。離心壓縮機(jī)存在的密封系統(tǒng)故障的成因很多，必須根據(jù)實(shí)際的檢查情況進(jìn)行處理，例如：壓縮機(jī)密封存在磨損問題，必須先拆卸其密封的組件，調(diào)整組件的間隙距離，保證密封系統(tǒng)恢復(fù)正常的運(yùn)行。再如：離心壓縮機(jī)氣壓差系統(tǒng)存在工作不良問題，首先要檢查該氣壓差是否正常，對(duì)錯(cuò)誤的數(shù)值要及時(shí)調(diào)整，同時(shí)檢查氣壓差系統(tǒng)的相關(guān)組件，一旦發(fā)現(xiàn)組件損壞，應(yīng)馬上進(jìn)行更換，以免影響離心壓縮機(jī)的有效運(yùn)行。

（3）軸承故障的檢修與處理。離心壓縮機(jī)的主要故障之一是軸承故障，在檢修與處理的過程中，可以參考離心壓縮機(jī)試驗(yàn)故障檢修的相關(guān)規(guī)范，制定檢修與處理方案。首先，要處理軸承故障中伴有潤(rùn)滑問題，工作人員應(yīng)確定潤(rùn)滑油是否符合使用標(biāo)準(zhǔn)，再對(duì)清理潤(rùn)滑油的水和污垢。其次，要調(diào)整軸承，但前提是必須對(duì)比檢查前后的的壓縮機(jī)間隙，確保壓縮機(jī)的軸承有利于其正常運(yùn)行，最后，檢查壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子組件，一旦發(fā)現(xiàn)組件缺損等情況，必須重新平衡轉(zhuǎn)子。

（4）油沖洗故障的檢修與處理。油沖洗故障存在的問題是油沖洗時(shí)間，工作人員必須合理的把控油沖洗的周期，每周清理一次油管線的過濾網(wǎng)，這樣可以縮短油沖洗的時(shí)間。除此之外，油沖洗期間，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況處理過濾網(wǎng)問題，必要時(shí)可以拆卸過濾網(wǎng)，避免油沖洗時(shí)摻入大量雜質(zhì)，確保回油順暢與油品質(zhì)量。

4 結(jié)語

綜上所述，在離心壓縮機(jī)的試驗(yàn)過程中，結(jié)合某個(gè)產(chǎn)品的2MCL456型號(hào)的機(jī)組試車案例，分析離心壓縮機(jī)運(yùn)行中存在的相關(guān)故障，并對(duì)其主要的故障采用檢修與處理方法，主要包括振動(dòng)和噪聲的檢修與處理、密封系統(tǒng)故障的檢修與處理、軸承故障的檢修與處理、油沖洗故障的檢修與處理等四個(gè)方面，為應(yīng)用離心壓縮機(jī)的各個(gè)行業(yè)奠定良好的發(fā)展基礎(chǔ)。