離心式壓縮機(jī)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(jī)在化工企業(yè)中發(fā)揮著非常重要的作用，一旦出現(xiàn)喘振故障，可能會(huì)造成損壞設(shè)備甚至化工生產(chǎn)的整體平衡，但是，通過(guò)定期對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行合理有效的檢修與維護(hù)，并在壓縮機(jī)喘振故障發(fā)生時(shí)進(jìn)行快速準(zhǔn)確的判斷和處理，就可以有效地降低喘振故障的發(fā)生及危害。

關(guān)鍵詞：離心式壓縮機(jī);喘振故障;解決方法

喘振問(wèn)題作為離心式壓縮機(jī)最常見(jiàn)的問(wèn)題之一，嚴(yán)重影響著壓縮機(jī)的運(yùn)行，也是造成壓縮機(jī)損壞的主要原因之一。在實(shí)際生產(chǎn)中，往往由于對(duì)喘振故障認(rèn)識(shí)不足，可能會(huì)出現(xiàn)壓縮機(jī)發(fā)生喘振故障時(shí)沒(méi)有得到及時(shí)的判斷和處理，造成壓縮機(jī)硬件損壞，甚至危及壓縮機(jī)使用壽命及功能的情況發(fā)生。

一、離心式壓縮機(jī)控制系統(tǒng)現(xiàn)狀

離心壓縮機(jī)控制系統(tǒng)主要是保障壓縮機(jī)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，充分應(yīng)用壓縮機(jī)工藝區(qū)域，在工藝壓力與流量范圍內(nèi)，保障工況穩(wěn)定運(yùn)行，提升離心壓縮機(jī)操作的便捷性與自動(dòng)化水平。通過(guò)應(yīng)用控制系統(tǒng)，可將離心壓縮機(jī)的工作狀態(tài)實(shí)時(shí)展現(xiàn)出來(lái)，促使操作人員掌握相應(yīng)的信息，實(shí)時(shí)儲(chǔ)存運(yùn)行數(shù)據(jù)，為后期查詢與分析奠定基礎(chǔ)。

受到某些原因的影響，若離心式壓縮機(jī)運(yùn)行不穩(wěn)定，控制系統(tǒng)可及時(shí)預(yù)測(cè)各類影響因素，在出現(xiàn)故障與問(wèn)題的情況下，通知操作人員。系統(tǒng)能夠依據(jù)不同的情形，采取針對(duì)性的解決對(duì)策，合理做出動(dòng)作，促使離心式壓縮機(jī)迅速恢復(fù)到正常的運(yùn)行軌道。離心式壓縮機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)本身屬于關(guān)鍵性問(wèn)題，本文主要從以下三方面入手，深入分析離心式壓縮機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀，主要包括：（1）選擇控制系統(tǒng)硬件平臺(tái)，目前國(guó)內(nèi)是在經(jīng)典壓縮機(jī)控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上，選擇模擬調(diào)節(jié)器，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行參數(shù)（比如：排氣量、排氣壓力等）調(diào)節(jié)，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)保護(hù)裝置安全運(yùn)行提供保障，更好的滿足實(shí)際工藝需求。但就實(shí)際情況而言，這類調(diào)節(jié)器難以應(yīng)變大負(fù)荷，就突發(fā)工況變化無(wú)法精準(zhǔn)應(yīng)對(duì)，難以促使機(jī)組處于最佳運(yùn)行狀態(tài)中。（2）合理選擇控制系統(tǒng)軟件，國(guó)外進(jìn)口的壓縮機(jī)組，供貨商一般會(huì)選擇配套的控制系統(tǒng)，這類系統(tǒng)的針對(duì)性較強(qiáng)，且控制效果比較理想。也可購(gòu)買第三方廠家的主要控制軟件，將其直接應(yīng)用在上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)，可實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)周期縮短，但這類方式會(huì)增加開(kāi)發(fā)成本。（3）選擇控制策略，在離心式壓縮機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作中，應(yīng)當(dāng)將防喘振數(shù)字劃分為直接控制，實(shí)現(xiàn)最小流量控制，就不同故障情形，采取不同的解決對(duì)策。不斷引入先進(jìn)的控制技術(shù)，比如：模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，為后期壓縮機(jī)智能控制奠定良好基礎(chǔ)。在智能化技術(shù)背景下，傳統(tǒng)的控制方式已經(jīng)難以滿足上述控制需求，只有積極引入先進(jìn)的團(tuán)刃控制技術(shù)，才可實(shí)現(xiàn)離心壓縮機(jī)控制水平的提升。

二、離心式壓縮機(jī)喘振故障的解決方法

喘振故障雖然危害巨大，且發(fā)生喘振時(shí)時(shí)間緊、喘振初期不易被發(fā)現(xiàn)。但是，在日常生產(chǎn)中還是有些有許多方法可以避免喘振故障的發(fā)生，為了防止離心式壓縮機(jī)發(fā)生喘振故障，可以采用以下幾種方式：

（一）提高壓縮機(jī)入口流量和入口壓力的參數(shù)

在運(yùn)行過(guò)程中，提高壓縮機(jī)入口流量和入口壓力的參數(shù)，在流量不變時(shí)可通過(guò)降低離心壓縮機(jī)排氣壓力，提高入口壓力或兩者相結(jié)合的方式，減少出口入口壓差，以防止壓縮機(jī)發(fā)生喘振。

（二）在離心壓縮機(jī)上設(shè)置自動(dòng)防喘系統(tǒng)

目前，大多數(shù)壓縮機(jī)已設(shè)置了防喘振系統(tǒng)，比如，阿特拉斯科普柯生產(chǎn)的ZH-10000型壓縮機(jī)所設(shè)置的DP/DP喘振預(yù)測(cè)系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)壓縮機(jī)的實(shí)際狀況，最大限度地減少放空。另外，DP/DP系統(tǒng)配置有額外的傳感器和相應(yīng)的控制邏輯，對(duì)預(yù)防喘振能夠起到很好的作用。當(dāng)然，防喘系統(tǒng)雖然具有優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)具備一定的風(fēng)險(xiǎn)，比如，可能會(huì)發(fā)生報(bào)告喘振的虛假信號(hào)，為生產(chǎn)穩(wěn)定帶來(lái)不利影響，因此，需要定期地對(duì)防喘系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試和維護(hù)保養(yǎng)。

（三）定期清理入口管線及過(guò)濾器

日常維護(hù)中應(yīng)及時(shí)對(duì)壓縮機(jī)入口管線和壓縮機(jī)過(guò)濾器進(jìn)行清理，防止入口管線、過(guò)濾器堵塞或結(jié)冰情況的出現(xiàn)，必要時(shí)更換新過(guò)濾器，以確保壓縮機(jī)吸入空氣質(zhì)量和壓縮機(jī)入口壓差在壓縮機(jī)要求范圍內(nèi)，也是有效避免和維護(hù)壓縮機(jī)高效運(yùn)行的重要工作。

（四）定期對(duì)壓縮機(jī)零部件進(jìn)行檢修維護(hù)

由于在壓縮機(jī)生產(chǎn)過(guò)程中，葉輪、擴(kuò)壓器、轉(zhuǎn)子會(huì)產(chǎn)生一定的腐蝕和結(jié)垢，因此，壓縮機(jī)特性曲線會(huì)隨著機(jī)組的變化而發(fā)生轉(zhuǎn)移，引起壓縮機(jī)原有喘振線移位，長(zhǎng)此以往，壓縮機(jī)最初的防喘振線就不能再起到防止喘振發(fā)生的作用。因此若想提高設(shè)備的使用效率，延長(zhǎng)使用壽命，最好的方法便是定期進(jìn)行檢修與維護(hù)，通常根據(jù)生產(chǎn)與設(shè)備實(shí)際運(yùn)行情況分為4000h、8000h、16000h、40000h等不同等級(jí)，定期對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行不同程度的維護(hù)和保養(yǎng)，并且確保壓縮機(jī)檢修過(guò)程中零部件的安裝精度及檢修質(zhì)量，以確保壓縮機(jī)內(nèi)部零部件的良好，使壓縮機(jī)的實(shí)際喘振線與最初喘振線不發(fā)生位移，確保壓縮機(jī)不發(fā)生喘振故障。

（五）壓縮系統(tǒng)與生產(chǎn)系統(tǒng)之間要保持一致

在實(shí)際生產(chǎn)中，會(huì)發(fā)生生產(chǎn)用戶流量調(diào)節(jié)過(guò)快，所需要的壓縮空氣量突然大幅度降低，導(dǎo)致系統(tǒng)壓力迅速升高，導(dǎo)致發(fā)生喘振。因此，防止壓縮機(jī)喘振故障的發(fā)生不僅要靠本崗位人員進(jìn)行關(guān)注，還需要所有與壓縮系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的單位共同完成。遇到較大的調(diào)整時(shí)，一定要相互溝通或和調(diào)度進(jìn)行協(xié)調(diào)聯(lián)系，防止用氣量的急劇變化造成壓縮機(jī)喘振故障的發(fā)生。

三、結(jié)束語(yǔ)

喘振問(wèn)題作為離心式壓縮機(jī)最常見(jiàn)的問(wèn)題之一，嚴(yán)重影響著壓縮機(jī)的運(yùn)行，也是造成壓縮機(jī)損壞的主要原因之一。在實(shí)際生產(chǎn)中，往往由于對(duì)喘振故障認(rèn)識(shí)不足，可能會(huì)出現(xiàn)壓縮機(jī)發(fā)生喘振故障時(shí)沒(méi)有得到及時(shí)的判斷和處理，造成壓縮機(jī)硬件損壞，甚至危及壓縮機(jī)使用壽命及功能的情況發(fā)生。本文通過(guò)對(duì)壓縮機(jī)實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)生喘振故障時(shí)的常見(jiàn)特征及原因進(jìn)行總結(jié)，并提出預(yù)防及解決壓縮機(jī)喘振故障的方法，進(jìn)而達(dá)到預(yù)防壓縮機(jī)喘振故障發(fā)生或壓縮機(jī)喘振故障發(fā)生時(shí)能夠及時(shí)得到控制的目的，以確保實(shí)際生產(chǎn)中壓縮機(jī)安穩(wěn)運(yùn)行的效果。

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