離心壓縮機(jī)的振動(dòng)分析及解決措施

謝宇峰

（沈陽鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)測控技術(shù)有限公司，遼寧 沈陽 110869）

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

一、離心壓縮機(jī)概述

作為在化工行業(yè)最常用的工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備，要想準(zhǔn)確分析并解決離心壓縮機(jī)機(jī)械振動(dòng)故障，就要對(duì)壓縮機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和運(yùn)行原理有著全面了解。

（一）離心壓縮機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

離心壓縮機(jī)的組成部分有兩種：定子和轉(zhuǎn)子，這兩部分又有很多內(nèi)部零件，其實(shí)在結(jié)構(gòu)上離心壓縮機(jī)與離心鼓風(fēng)機(jī)有很大相似之處，所以離心壓縮機(jī)也會(huì)根據(jù)氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)來運(yùn)行設(shè)備。因此相對(duì)于其他機(jī)械，離心壓縮機(jī)在運(yùn)行中的工作效率更高些。

（二）離心壓縮機(jī)的運(yùn)行原理

上面說到離心壓縮機(jī)與離心鼓風(fēng)機(jī)在結(jié)構(gòu)很相似，其實(shí)在運(yùn)行過程中也有一定的相似之處，兩者都是依靠氣體作為動(dòng)力而運(yùn)轉(zhuǎn)的。在離心壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，隨著氣體的增加，轉(zhuǎn)子內(nèi)部的一個(gè)名叫葉輪的零件就會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)，氣體增加的越多，葉輪旋轉(zhuǎn)的速度就越快。在這期間，氣體還會(huì)向機(jī)械出口運(yùn)動(dòng)，提升壓縮機(jī)內(nèi)部的壓力和動(dòng)能。如果氣體進(jìn)入到擴(kuò)壓器內(nèi)，氣壓就可以替代機(jī)械能為機(jī)械提供動(dòng)力。

二、離心式壓縮機(jī)發(fā)生振動(dòng)故障的具體原因

在使用離心式壓縮機(jī)的過程中，由于多種因素的影響將會(huì)引發(fā)振動(dòng)故障，筆者以MCL707+2MCL707型離心式壓縮機(jī)為例，探究其引發(fā)振動(dòng)故障的具體原因。

MCL707+2MCL707型離心式壓縮機(jī)由 汽輪機(jī)拖動(dòng)，低壓缸通過聯(lián)軸節(jié)與高壓缸相連，組成串聯(lián)的機(jī)組。，自2012年投產(chǎn)以來，運(yùn)行正常。然而隨著機(jī)組在生產(chǎn)過程中的長時(shí)間運(yùn)行，壓縮機(jī)出現(xiàn)了高壓缸振值周期性波動(dòng)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(shí)間后突然回落，溫差波動(dòng)達(dá)到6℃，。

通過圖譜分析及與現(xiàn)場溝通情況后，分析高壓缸支撐軸振值出現(xiàn)周期性波動(dòng)為：高壓缸與汽輪機(jī)聯(lián)端軸承出現(xiàn)了輕微摩擦，建議現(xiàn)場可適當(dāng)提高潤滑油壓。現(xiàn)場在提高潤滑油壓后，高壓缸支撐軸承溫度通道波動(dòng)趨勢(shì)恢復(fù)正常。

因此離心壓縮機(jī)的振動(dòng)故障一般是因?yàn)槎喾N因素所造成，所以要求對(duì)離心壓縮機(jī)所出現(xiàn)的振動(dòng)故障做好排查工作，明確振動(dòng)故障發(fā)生的具體原因，才能夠制定相應(yīng)的處理方案，保證離心壓縮機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。

還以MCL707+2MCL707型離心式壓縮機(jī)為例。該機(jī)組配備了SG8000在線狀態(tài)監(jiān)測及分析系統(tǒng)，該監(jiān)測系統(tǒng)利用支撐軸承上安裝的的測振探頭；實(shí)時(shí)采集壓縮機(jī)組各級(jí)軸的振動(dòng)情況，對(duì)所投入運(yùn)行的離心壓縮機(jī)組進(jìn)行振動(dòng)頻譜圖及振動(dòng)曲線分析，從而排查振動(dòng)故障，例如：

（一）在離心壓縮機(jī)內(nèi)的汽輪機(jī)或電動(dòng)機(jī)以及壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子間配置了膜片聯(lián)軸器，如該壓縮機(jī)內(nèi)的軸系中心并未起到一定的補(bǔ)償作用，可通過振動(dòng)頻譜分析發(fā)現(xiàn)，軸系中心不對(duì)中會(huì)引發(fā)振動(dòng)故障。

（二）對(duì)機(jī)組內(nèi)的明壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子進(jìn)行排查發(fā)現(xiàn)，因?yàn)槌鰪S期間，雖然轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡較為穩(wěn)定，然而當(dāng)機(jī)組運(yùn)行到一定時(shí)期后，明壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子自身的振動(dòng)幅度將會(huì)不斷增大，造成轉(zhuǎn)子的彎曲或出現(xiàn)新的振動(dòng)力，進(jìn)而引發(fā)振動(dòng)故障。

（三）離心壓縮機(jī)內(nèi)的軸承磨損，將會(huì)降低軸承支撐力，在機(jī)組運(yùn)行期間，也會(huì)產(chǎn)生較大工頻振動(dòng)，造成離心壓縮機(jī)引發(fā)振動(dòng)故障。

三、處理離心式壓縮機(jī)振動(dòng)故障的主要措施及維護(hù)對(duì)策

（一）處理措施

1.在運(yùn)行過程中的離心式壓縮機(jī)出現(xiàn)了振動(dòng)故障的情況下，首先應(yīng)對(duì)該離心壓縮機(jī)內(nèi)的主軸認(rèn)真進(jìn)行檢查，檢查設(shè)備是否正常運(yùn)行。

2.對(duì)葉輪認(rèn)真進(jìn)行檢查，當(dāng)檢查到葉輪中粘附了結(jié)膠樹脂，且樹脂的厚度為3毫米左右時(shí)，將會(huì)破壞轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡，導(dǎo)致機(jī)器轉(zhuǎn)子運(yùn)行的不平衡，提高了離心壓縮機(jī)振動(dòng)幅度，而拆下葉輪后，將葉輪中的樹脂清除干凈，更換發(fā)生故障的設(shè)備配件，就能夠解決振動(dòng)故障。

3.在檢查離心式壓縮機(jī)軸承的過程中，一旦檢查到離心式壓縮機(jī)軸承的實(shí)際徑向以及軸向出現(xiàn)了位移，技術(shù)人員就應(yīng)將離心式壓縮機(jī)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(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行。因?yàn)檩S承軸向及徑向位移，將會(huì)增大離心式壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子振動(dòng)幅度，進(jìn)而出現(xiàn)振動(dòng)故障。

(二)維護(hù)對(duì)策

離心式壓縮機(jī)在發(fā)生振動(dòng)故障后，會(huì)對(duì)機(jī)器的正常使用、使用壽命以及生產(chǎn)效率等造成嚴(yán)重影響。因此要對(duì)離心式壓縮機(jī)做好日常維護(hù)工作，保證離心壓縮機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。筆者總結(jié)離心式壓縮機(jī)的維護(hù)對(duì)策，如下：

1.定期對(duì)離心式壓縮機(jī)的振動(dòng)幅度及位移范圍進(jìn)行監(jiān)控，利用技術(shù)檢測、數(shù)據(jù)觀察以及聽音等方式，分析該離心式壓縮機(jī)是否存在正常運(yùn)行狀態(tài)下，從而保證機(jī)器的安全使用。

2.對(duì)離心式壓縮機(jī)油質(zhì)嚴(yán)格進(jìn)行檢測，對(duì)壓縮機(jī)內(nèi)各段壓力、溫度、流量以及轉(zhuǎn)速等所有設(shè)備參數(shù)進(jìn)行分析，明確機(jī)組工作點(diǎn)的位置，針對(duì)偏離正常工作點(diǎn)的離心式壓縮機(jī)的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，確保機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.對(duì)離心式壓縮機(jī)振動(dòng)軸的實(shí)際位移情況加以監(jiān)視，認(rèn)真觀察記錄，一旦發(fā)現(xiàn)異常就應(yīng)及時(shí)采取有效應(yīng)對(duì)方案。

4.對(duì)機(jī)器各個(gè)部位的保溫情況進(jìn)行檢查，其檢查防腐工作是否做到位，一旦發(fā)現(xiàn)損壞情況就應(yīng)及時(shí)修復(fù)，保證設(shè)備的清潔。

四、結(jié)束語

綜上所述，在石油、石化、煤化工行業(yè)中離心式壓縮機(jī)的應(yīng)用效率越來越高，目前已成為關(guān)鍵設(shè)備之一，其運(yùn)行穩(wěn)定性及安全性，直接與企業(yè)經(jīng)濟(jì)效率和生產(chǎn)能力相掛鉤，故應(yīng)給予其常見故障高度重視，并采取針對(duì)性措施加以處理，提升設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量和效率，為行業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供保障。