透平式離心式壓縮機故障停機原因及處理方法

李永強

摘 要：針對大型透平式離心式壓縮機故障停機的具體原因，做了簡單的論述分析，提出相應的處理方法。開展故障停機診斷前，需要做好故障停機現狀調查，明確實際情況，再分析壓縮機故障停機原因，針對具體問題，采取更換零部件或者參數等措施，以恢復設備運行。

關鍵詞：透平式；離心式；壓縮機；故障停機

離心式壓縮機又稱為透平式壓縮機，是一種新型的壓縮機，相較于傳統的活塞式壓縮機，離心式壓縮機具有成本低、結構簡單、維修便捷等優點，因而已經逐漸取代活塞式壓縮機，在各個行業領域得到廣泛應用。

1 離心式壓縮機概述

離心式壓縮機主要包括三大部分，分別是轉子、定子以及軸承。其中轉子又有眾多轉動部件組成，分別是主軸、聯軸器、平衡盤、葉輪、推力盤等轉動部件；定子又能稱為固定元件，其組成部件包括機殼、蝸殼、回流器、擴壓器、彎道等。離心式壓縮機還包括兩種裝置，分別是軸端密封裝置以及級間密封裝置，且這兩種裝置具有避免機器出現內、外泄漏的作用。離心式壓縮機的工作原理與離心泵相同。

2 透平式離心式壓縮機故障停機原因分析

2.1 案例概述

2016兩個月內四臺透平式離心式壓縮機非正常事故停機5次。具體情況如下：空氣壓縮機（734-K-00lA）汽輪機減速箱軸承振動探頭734-VXI-20060瞬時顯示127林m觸發聯鎖跳車；氣壓縮機（734-K-00Bl）驅動用汽輪機轉速下降至3519.68rpm，觸發機組調速系統故障停車信號，機組聯鎖停車；空氣壓縮機（73-4K-001c）空氣壓縮機汽輪機非驅動端軸承734-VYI-20752振動顯示98μm，觸發高高聯鎖停車；空氣壓縮機（73-4K-001c）空氣壓縮機汽輪機非驅動端止推軸承溫度734-TI-20753A顯示128℃，觸發聯鎖停車；空氣壓縮機（73-4K-001c）空氣壓縮機汽輪機非驅動端734-VXI-20752振動顯示86.67μm，觸發聯鎖停車。

2.2 故障原因分析

故障調查結果顯示，設備故障停機主要分為以下情況：透平式離心式壓縮機溫度探頭觸發高高聯鎖停車；透平式離心式壓縮機振動探頭觸發高高聯鎖停車；透平式離心式壓縮機觸發機組調速系統故障停車信號機組聯鎖停車。故障原因如下：儀表信號中斷、失真、誤報、以及儀表探頭接觸不良引起溫度或者振動高高報警造成機組故障停機；潤滑油系統雜質過多引起軸承損傷使振動或者溫度高于報警造成事故停機；機械速關裝置彈簧失效造成事故停機。

3 透平式離心式壓縮機故障處理方法

根據上述的故障特征分析，由于轉子不平衡引起的振動，則需拆缸檢查。由于對中不良或者聯軸器故障引起的振動則需要拆檢聯軸器。由于底腳螺栓的螺母松動而引起機組的振動，則需要重新擰緊螺母后，找正機組水平、同心度。由于墊鐵布置不合理、墊鐵層與機組底座接觸不良而引起機組振動，則需要重新布置墊鐵（即在機組受力承載部位布置增加墊鐵），檢查墊鐵層之間與機組底座各接觸面、點的情況，修正后重新擰緊地腳螺栓的螺母，找正機組水平、同心度。

3.1 拆缸檢查與處理

將中壓缸上殼打開后，發現一二級葉輪流道有細鐵絲，為了進一步確認細鐵絲的來源，再拆檢二段冷卻器，發現冷卻器里有大量細鐵絲，因為各個進出口風管的法蘭面是用纏繞墊片來密封的，從而判斷是中壓缸二段進口法蘭纏繞墊片被吸進壓縮機葉輪流道里，這是由于安裝時墊片偏斜，也就是說墊片內口徑和管道的內口徑不同心，導致帶壓氣流沖擊墊片破損，不銹鋼絲被吸進壓縮機葉輪里，壓縮機轉子瞬間失去平衡，在高速運轉下引起振動過大，造成壓縮機組連鎖停機，表明前期故障特征是由于吸入異物，造成轉子不平衡而引起的振動，進行清理壓縮機流道及冷卻器，再次開機運行正常。

3.2 拆檢增速機與增壓機聯軸器

拆檢聯軸器發現，增速機側膜片聯軸器中間套安裝螺栓在前一次的故障檢查的拆裝過程中被忽略而沒有拆下，膜片聯軸器借助膜片彈性變形，補償安裝誤差、運行過程中產生的熱膨脹、利用膜片的撓性來補償兩軸間的相對位移。由于膜片安裝螺栓沒有拆下，安裝螺栓將膜片壓死，致使增速機側膜片不能軸向、徑向和角向相對位移。最后導致振動過大，造成壓縮機連鎖停機。將聯軸器中間套拆下，進行重新對中找正，重新安裝聯軸器，再次試機機組運行正常。

離心式壓縮機有兩種軸承，第一種是徑向軸承，起著支承轉子正常旋轉的作用；第二種是止推軸承，起著承受軸向力的作用。徑向軸承中潤滑油量不符合要求，就會降低軸承潤滑性能，導致軸承潤滑不良，軸瓦溫度超高；潤滑油內進入雜質，就會對油膜造成破壞，從而增大摩擦，使得溫度升高。在止推軸承中，當軸不均勻接觸軸瓦，就會導致磨損；軸向推力超過規定范圍，就會使軸承損壞；對于此問題，及時補充潤滑油量；定期清理或更換潤滑油；調整軸和軸瓦，使其均勻接觸；調整平衡盤減少止推軸承所受壓力；調整推力，確保推力在規定范圍內。

4 結語

由于透平式離心式壓縮機故障類型較多，需要結合實際情況，做好調查分析，明確具體原因后，才能夠采取具體的處理方法，以確保故障及時消除，恢復設備穩定運行，減少故障停機的損失。

參考文獻：

[1]樊金榮.透平式離心式壓縮機故障停機原因及處理方法[J].化工管理，2016（17）：14.

[2]劉文軍.大型透平式離心壓縮機振動故障分析及處理[J].中國設備工程，2012（08）：60-61.