大型離心式壓縮機運行過程中存在的問題分析

劉金旭

（沈陽鼓風機集團安裝檢修配件有限公司，遼寧沈陽 110869）

0 引言

大型離心式壓縮機內部結構復雜，特別是中間部位存在著大型機組和各種零部件。對長期運行的壓縮機來說，必須在定期檢查的基礎上進行化學清洗，并注意防腐處理，然后將損壞嚴重的設備和部件拆下，安裝全新部件，這樣才能防止壓縮機出現故障。

1 離心式壓縮機的運行原理

離心式壓縮機是一種以壓縮氣體以獲得有效壓縮的氣體為主的機械，其工作原理是通過葉輪轉動，使氣體高速運轉，使氣體不斷產生離心力，使氣體在葉輪內流動，使氣體通過葉輪旋轉獲得流速，使壓力上升，使壓縮氣體連續產生，產生的壓縮氣體可應用于許多方面。例如，在運輸過程中，為了保證產品的質量，由壓縮氣體對其進行相應的防護，所產生的壓縮氣體具有密度小、結構緊湊、重量極輕等特點。離心式壓縮機的特點是排氣量大，排氣范圍寬，使用壽命長，排氣不會受到相應潤滑油等物質的污染。

2 大型離心式壓縮機工作過程中常見的故障及排除措施

離心式壓縮機運行的環境是非常復雜的，一旦操作運轉不當就會發生故障。在發生故障后，離心式壓縮機就無法安全運行，這會在一定程度上影響到石油化工的生產效率。為此，本文將針對離心式壓縮機常見的運行故障原因進行深入分析。

2.1 喘振故障

（1）離心壓縮機的核心部位主要是對氣體進行壓縮，長期使用會導致離心壓縮設備有所磨損，從而使得葉輪轉換壓縮氣體的能力降低。葉輪的磨損程度越嚴重，設備的喘振就會越明顯。

（2）長時間的氣體壓縮，會對設備產生一定的腐蝕作用，這樣也會引起喘振現象。離心式壓縮機的擴壓機是氣體壓縮的主要部件，通過增加氣體的容量，達到對氣體更方便壓縮的目的。同時，擴壓機的特殊結構可以使氣體進行再壓縮，從而充分提高壓縮氣體的壓縮速率，不過長時間使用擴壓機，會加劇設備的腐蝕和磨損。

（3）離心式氣體壓縮機對間隙有較嚴格的規定，間隙過大會發生氣體泄漏，間隙過小則會造成葉輪與擴壓機相互磨損。另外，間隙過大還會造成擴壓機相互磨損，不僅使擴壓問題無法得到及時解決，而離心壓縮機也會產生一系列的故障，如無法正常離心等。

處理措施：①在離心式壓縮機運行過程中，隨時對其壓力展開監測，當壓力超過標準值時立即進行調節，并通過調節進口流量的方法調節出口壓力；②可以借助防喘振調節閥，使內部壓力釋放；③還可以借助設備的旁通來排除壓力，使設備的壓力保持在標準范圍內；④或者采用不同可變極限流量法將不同情況的喘振流量連接起來、得到一條喘振線，保證壓縮機運行在喘振線的右端。

2.2 壓縮機劇烈振動

2.2.1 電機振動太大

通常情況下大型離心式壓縮機通過膜片聯軸器將電機與壓縮機進行連接，因此當電機運行振動過大時，便會經聯軸器將動能傳遞給壓縮機，導致其共同振動。

處理措施：一是對壓縮機進行全面的檢查與排查，觀察軸承有無受損或存在間隙，轉子是否處在一個平衡狀態、連軸器有無受損、主傳動軸有無出現彎曲等問題。通常而言，要確保軸承蓋和軸承瓦背間的間隙不可偏小或偏大，一旦出現問題則需要實施調整；二是要嚴格根據圖紙要求來組裝原動機和連軸器，確保其對齊安裝；上述兩方面檢查內容均未發現異常后，就要仔細檢查連軸器的磨損、主軸彎曲和轉子徑向振幅情況，發現問題后則需及時進行修復。

2.2.2 壓縮機產生油膜振蕩

壓縮機產生油膜振蕩的因素也是導致其劇烈振動的重要原因，主要有3個：①當壓縮機的轉速達到轉子第一臨界轉速的兩倍；②軸承的裝配質量與轉子的平衡精度；③潤滑油的溫度與壓力變化。

處理措施：①當壓縮機轉速即將達到轉子第一臨界轉速2倍時，將其進行偏離；②控制潤滑油的壓力與溫度；③提高轉子的平衡精度；④提高軸承的裝配質量；⑤選擇抗振性能好的軸承結構。

2.3 齒輪增速器發生異常聲響

一旦齒輪增速器有異響發出，工作人員需要立即停止壓縮機運行并進行檢查，以保證其運行穩定以及齒輪的使用壽命。在啟動壓縮機的過程中需要盡可能平穩與緩慢，避免齒輪出現斷裂。如果齒輪嚴重磨損或腐蝕，則要求立即更換齒輪。如果在齒輪安裝或使用時出現偏離的情況，則需要實時調整，而且還需要定期開展檢查與維修保養工作，確保各部件的運行正常。

2.4 軸承故障

離心式壓縮機運行過程中，較為常見的故障問題就是軸承故障，原因主要有壓縮機質量不佳、缺乏潤滑油、有雜物進入軸承內等。出現該類故障，工作人員可從以下3個方面著手進行：①切實根據說明書來安裝軸承；②如果在運行環節出現間隙過大或不對稱等情況，需要立即進行校正與調整，需要更換軸承的則要更換；③定期清理壓縮機、連軸器與軸承等部位，確保潤滑油的密度達標；④如果軸承溫度過熱，需要檢查油冷卻器的水量并及時補充水量。

2.5 密封系統和密封環故障

導致密封系統和密封環故障的原因可能是機械振動與偏位沒有準確對中，所以對于該類故障需要及時進行檢查與調節。此外，油內出現污物或雜質，有雜質存在于過濾器濾芯沒有及時進行清潔或更換同樣會導致上述故障的出現。所以，工作人員首先需要確保正確安裝密封環與有密封環，確保其準確對中。并且在具體使用中要經常進行檢查、清理以及更換。

2.6 齒輪振動加劇

一般情況下齒輪振動加劇是因為齒輪磨損嚴重導致的，主要原因：一是因為長時間使用齒輪，導致其齒面接觸不良；二是加工不到位、沒有及時修正齒面而導致的。所以，在齒輪的安裝與使用過程中，需要定期做好其檢查與調整工作，切實避免該類故障的發生。

2.7 壓縮機入口溫度過高

入口溫度過高是導致壓縮機故障的重要原因之一，特別是在夏季的高溫季節，由于進入壓縮機的氣體溫度較高，最終導致壓縮機出現喘振問題。另外，夏季的空氣濕度一般比較大，所以氣體的流量變化幅度也比較大，出現喘振的可能性也會相應增加。

3 運行問題的防范措施

3.1 定期進行化學清洗

為保證大型離心式壓縮機的實際運行穩定性，應定期進行化學清洗。利用化學清洗劑清洗壓縮機的冷卻器，將能看到的大量污垢和塵埃被清除掉，這樣就不會堵塞壓縮機的散熱口，使其快速、高效地工作。另外，進行化學清洗時，不能只清洗部分設備，還應注重綜合清洗，從而保證壓縮機內部的換熱器、各設備、冷卻器無灰塵和微粒。定期進行化學清洗的壓縮機不會出現因表面溫度過高的故障，不僅說明定期進行化學清洗的重要性，同時也說明清洗能有效地杜絕壓縮機出現的各種問題，從而提高其運行的及時性。

3.2 定期檢查大型離心式壓縮機

在對大型離心式壓縮機進行定期檢查時，發現葉片磨損嚴重時應及時分析原因并進行維修，如果維修困難則應盡快拆下損壞的部件、葉片等，并安裝全新的裝置和部件，以確保壓縮機的無故障運行。另外，如果發現擴壓器損壞的情況，一定要盡快分析原因并迅速修復損壞的部件，以免導致壓縮機經常出現故障。因此，對大型離心式壓縮機進行定期檢查，可以全面發現問題并及時進行維修，從而保證其高效、平穩地運行。

3.3 防腐處理

應積極采取防腐措施，保證壓縮機放置的環境干燥，并防止壓縮機受潮后的腐蝕和氧化。另外，操作離心壓縮機時要注意保持高壓、低溫，避免因溫度過高而使水在壓縮機表面凝結，致使壓縮機發生表面腐蝕。所以，壓縮機的室內環境不可潮濕且溫度不宜過高。控制大型離心壓縮機流道中的水量，以及在流道中放置防腐蝕鋼絲，均能有效防止壓縮機被腐蝕。這說明選用防腐蝕材料，可以提高防腐蝕效果。因此，注重落實有效的防腐措施，可以達到防止壓縮機腐蝕的目的，有利于保證大型離心壓縮機長期穩定運行和運行效率。

4 結束語

在現代的石油化工產業中，離心式壓縮機占有很重要地位，在其運轉過程中一旦操作不當，就會發生故障，如喘振、溫度過高和密封系統等，在不同程度上影響離心式壓縮機的正常運行。針對這些故障的原因，本文提出了有效的解決方法，目的是降低離心式壓縮機故障的頻率。