渣油加氢装置循环氢压缩机振动故障原因分析

兰 洋

（沈阳鼓风机集团股份有限公司，辽宁 沈阳 110869）

渣油加氢装置循环氢压缩机振动故障原因分析

兰 洋

（沈阳鼓风机集团股份有限公司，辽宁 沈阳 110869）

通过分析BCL409/B渣油加氢装置循环氢压缩机正常状态和故障状态下的振动频谱，得出压缩机提高转速后连锁停车的原因，并提出相应的解决办法，比较准确解决该压缩机的故障问题。同时进一步总结容易导致压缩机故障的原因，给出解决建议。

离心式压缩机；振动；频谱；阻尼轴承

一、机组振动故障经过

渣油加氢脱硫装置压缩机组，离心压缩机BCL409/B应用在生产线装置上，在2014年6月份时共有三次停机，第一次是6月15日，因装置停车检修，是正常的停车；2014年6月24日压缩机按设计负荷100%处理量运行。13点59分机组开始提转速，从10593r/min逐步（每次提速50r/min）升至10707r/min，推力端轴振动开始由15.1μ m上升至46μ m左右，14点39分振动值迅速达到99.15μ m，历时40min，机组连锁停车。连锁过程中汽轮机的轴瓦温度、轴位移以及振动无明显变化；压缩机的出入口温度、压力、轴位移、流量无明显变化，压缩机的驱动端和非驱动端的振动均呈上升趋势，非连接端的一个振动值达到了停机值，机组振动跳车。6月30日在装置故障紧急停车时，该机组在此振动点也发生了类似连锁动作。

二、机组振动原因分析

图1、2、3为压缩机在6月15日、24日和30日停车前后的振动频谱波形图。从图上看，机组在第一次停车时，压缩机两端振动值未有明显波动，仅在过一阶临界转速时振动值升高但未报警，频率主要为转频，为正常状态；第二次停车时，振动值升高至112μ m并连锁跳车，频率主要为0.4倍频和转频；第三次停车时，振动值升高至129μ m并连锁跳车，频率主要为0.4倍频和转频。从图上看机组后两次停车时，主要是0.4倍频占主要影响因素，频率接近了转子一阶临界频率，易使转子共振导致振动值迅速上升。

图1 6月15日停车时压缩机振动图谱

同时还分析了机组轴心轨迹图，从图上显示，当振动逐渐升高时，压缩机轴心轨迹出现了明显的低频涡动特征；以及从运行时的瀑布图显示出，机组后两次停车时，主要是0.4倍频占主要影响因素，频率接近了转子一阶临界频率，易使转子共振导致振动值迅速上升。

图2 6月24日停车时压缩机振动图谱

图3 6月30日停车时压缩机振动图谱

三、处理方案

通过上述分析，找到了机组振动停机的原因：压缩机发生了因激振引起的0.4倍频（78.26Hz左右）分量升高，由于该0.4倍频接近压缩机一阶临界频率，容易激发压缩机转子的一阶共振，从而使振动幅值迅速上涨。导致机组因振动高连锁停车。对压缩机组系统进行以下调整：

1.对机组的防喘振线在现场实际气体条件下重新标定，并设定防喘系统合理动作控制点，保证设备在安全工况下运行，避免损坏设备及部件；

2.转速增加，特别是当转速在10000r/min以上时，应严密监视流量的同步跟随增加。

3. 轴承阻尼小引起的转子失稳，更换阻尼轴承。更换轴承后，0.4倍频的激振消失，运行平稳。

四、结语

1.气体激振是高压力、高转速压缩机极易发生的一种现象，在进行压缩机设计时，要尽量采取措施避免这种现象发生，例如：压缩机组加反吹气，叶轮口圈密封加导流栅，采用阻尼轴承等。

2.进口带液是离心压缩机组经常遇到的，也是对压缩机损害比较大的一种工况，所以要时时监控并尽量避免。

3.提高操作及维护人员的技术水平和警惕性，及时发现故障隐患并采取措施是避免故障的核心。

4.机组监测系统硬件设备的可靠运行是机组安全运行的保证，如：防喘振系统的防喘振阀、入口流量计、测温测振探头等应定期检查试验，保证其测量数据准确。

5.机组监测系统及连锁务必设置到位，机组测温、测振及轴位移监测及相应的连锁停机保护必须设置合理且无遗漏点，一旦有任何异常，确保机组及时连锁停机，保护机组，避免故障扩大。

TH452

B

1671-0711（2016）05-0064-02