牛广原++牛天原

[摘 要]离心压缩机是工业企业的重点设备，由于其设计结构相对复杂，实际应用中容易出现故障。离心压缩机的故障原因有许多方面，必须采用良好的控制系统对压缩机故障进行预警和准确的诊断，及时调整压缩机的性能和质量，保证其稳定运行，为企业生产服务。

[关键词]离心压缩机；故障分析；原因与对策

中图分类号：TQ056 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）08-0253-01

离心压缩机广泛应用于众多的工矿企业中，是企业的关键设备，在企业生产中占有重要地位。离心压缩机的安全运转能够促进企业的安全生产，对企业的持续发展有重要意义。然而，压缩机的故障问题常常会给企业带来严重的经济损失，需要我们及时找到故障原因，解除压缩机的不正常振动现象，保证机器设备和仪表的工作效率，增强压缩机的使用寿命，提升设备的工作质量和工作进度，促进企业的生产发展。

一、离心压缩机常见故障原因分析

离心压缩机的故障现象最常见的是振动和噪音，振动能导致压缩机机组结构不稳定，受到损坏，降低设备的使用寿命。振动按照机械性质可分为强迫振动、自激振动、非定常强迫振动。旋转机械最主要的部件是转子，转子不平衡或转子缺陷造成的故障占压缩机故障的70%。

1 转子不平衡

离心压缩机机械转子不平衡的原因有很多方面：设计时的缺陷、材料质量不过关、叶轮叶片的断裂以及工艺过程中产生的问题等都会对机械转子的质量造成影响，当转子的质量中心与旋转中心线之间存在偏差时，就会使转子出现不平衡。转子不平衡包括两种：原始不平衡、渐发性不平衡和突发性不平衡。原始不平衡是制造、转配、材料原因引起的不平衡，渐发性和突发性不平衡都是由于粉尘和异物堆积、沉淀等对转子的腐蚀、附着和卡塞形成的。下图是几种不同性质的不平衡振幅变化趋势：

2 转子不对中

大型机组中多个转子之间由于机器的安装误差、工作产生的热膨胀、变形、基础沉降等原因，使各转子轴线之间产生不对中，进而引起转子系统一系列有害的动态效应。导致机器发生异常振动，引起严重的危害。转子不对中分为轴承不对中和轴系不对中两种。其中轴系不对中会产生平行不对中、角度不对中和综合不对中三种情况。见下图：

3 转子弯曲

转子弯曲是各横截面的几何中心连线与旋转轴线不重合，使转子产生偏心质量，从而产生不平衡振动。当机组停用一段时间后再开机时，会出现振动很大或不能正常开动，可能的出现了转子弯曲。转子弯曲有两种：永久性弯曲和临时性弯曲。永久性弯曲是转子发生弓形弯曲后不能恢复的弯曲，其产生原因有设计制造原因，停放时方法处理不当，或遭热水激冷等造成的。临时性弯曲是可以恢复的弯曲，当欲负荷过大，开机运行时暖机不充分，升速过快时会导致转子变形弯曲。

4 喘振

喘振是离心压缩机的特有的故障现象。当压缩机转速下降出口压力未下降时、或压缩机在运行过程中负荷降到规定范围值之下时，正常的气体输送会被破坏，气流的方向会发生逆转，压缩机恢复原始压力，产生流通道漩涡，形成喘振。喘振对压缩机和机组零部件会造成损害，严重情况下会引起更大的事故，应对压缩机的各个气体循环系统做好控制，抑制这种现象的发生。

二、离心压缩机故障处理办法

离心压缩机检修人员应努力学习压缩机维修管理技术，提高工作效率和技术水平，保障检修的精确度和检修质量，有效地解决压缩机的故障。同时，应给每台压缩机配置检测控制系统，及时检测机组的运行情况和工作状态，根据机组的运行情况进行在线监测，提取故障数据，分析误差原因，帮助维修人员矫正误差，提高机组的工作效率和设备的检修质量。

1 针对常见故障的日常检修和维护

①.转子不平衡的治理措施

针对初始不平衡，检查是制造、安装还是设计原因，按照技术要求对转子进行动平衡，重新安装对位转子上的零部件，消除转子上松动的部件；针对渐变性和突发性不平衡，日常要做好定期检修和清理除垢工作，及时更换损坏的转子，清理疏通异物，保证介子的清洁，防止结垢和腐蚀。操作人员应定期采用往进气口不断注水的方式清除叶轮和隔板结疤，压缩机停止工作时，工作人员可以揭盖直接处理结疤，或将二氧化碳气体加入压缩机内，清除机组里面的沙粒和灰尘，进一步减少离心压缩机形成结疤。

②转子不对中的治理措施

针对设计原因产生的转子不对中，应认真核对图纸，根据设计工艺中的冷态对中数据进行对照核实，并按照要求调整转子系统中的轴承对中情况。针对安装问题，进一步检查机壳保温状态，热膨胀是否均匀、受限。针对操作运行问题，检查机组是否超负荷运行，介质温度是否偏离设计值。调整机组基础沉降，检查是否有滑板腐蚀、机壳变形等状况发生。采用先进仪器如激光矫正仪等帮助机组矫正精度，减少误差现象，提高检修维护的效率。

③转子弯曲的治理措施

针对永久性弯曲的产生原因，应做好对转子的正确保管，按照规定存放转子防止发生变形，及时检修，定期按一定角度盘转，校正转子，按照技术要求做好动平衡；针对临时性转子弯曲，可以调整后重新开机，延长暖机时间，严格遵照规定进行升速，加载。针对转子弯曲的设计安装原因应提高机组配件质量，如离心压缩机的气封材料应改用四氟材料，防止运转过程中发生氧化、腐蚀，引起断裂或变形，产生振动故障。此外，离心压缩机的冷却管应采用波纹管换热器，可以有效地加速进入压缩机的气体和液体湍流，减少机组部件的结痂状况，提高压缩机的换热效果，同时防止压缩机不能快速降温，对工作面产生应力，使压缩机能够减少受到外力的冲击，机组运行过程中不会产生自我膨胀，引起振动故障。

④喘振的治理措施

针对机组的喘振现象，应开大回流阀，保证入口的流量和压力；其次，调整机组的转速，严格按照操作规定要求，降速前需提前降压，升压前需提前升速，规范操作；对进出口的过滤器、滤网、流道及时进行清洗，防止堵塞，保证出口畅通，控制出口压力在设计范围内；调整出口的冷却器，使其满足设计要求；对问题较大难以控制的，须更改设计或更换转子。

2 采用控制系统进行机组的维护和保护

①神经网络故障诊断。当压缩机故障和产生原因之间是非线性关系时，可采用神经网络诊断故障。神经网络可以从根本上分析压缩机的运行状况、机组的组织变化，从而判断出其产生故障的原因。②小波分析故障诊断。小波分析是利用小波变换过程处理离心压缩机的故障信号，在故障诊断上有明显优势，具备准确诊断的能力。可以实现局部诊断、缩小故障识别范围、提高检修的准确度。小波分析在获取压缩机的潜在故障信息后，会自动调节参数和预定值相吻合，待自动调节结束后，会逐步降低输入值，分层次地分解压缩机的故障信号，进一步准确判定压缩机故障。

结语

离心压缩机的故障原因和表现形式具有多样化和复杂性，给故障诊断带来了一定的难度，加强日常维护和管理，采用高科技的诊断技术能够帮助我们准确判断、识别各种异常现象，及时准确地调整和维护、控制压缩机的运行状态，发挥出压缩机的工作优势，提高企业生产效益。

参考文献

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