离心式压缩机喘振故障浅析及解决方法

李国仁

摘 要：对于化工企业的长期发展而言，离心式压缩机具有十分突出的价值。如果在设备运行过程中出现了喘振故障的问题，就会在一定程度上对设备造成损坏，乃至破坏化工生产行业的整体平衡发展。为此，需要针对压缩机实施周期性的检修及维护，以便在发现喘振故障的第一时间做出最精准的判断，在最大程度上降低因喘振故障所引发的危害。

关键词：离心式压缩机;喘振故障;解决办法

在离心式压缩机的运转过程中，喘振故障的出现较为频繁。一旦出现喘振故障，就可能阻礙压缩机的正常稳定运行，甚至可能导致压缩机出现损坏。在实际生产过程中，常常发生因为缺乏对喘振故障的深刻认知所引发的事故，由于无法及时针对喘振故障的原因进行分析并作出相应的处理，使得压缩机硬件出现不同程度的损坏，以至于减少压缩机的使用寿命，弱化了压缩机的功能。

1 离心式压缩机喘振故障浅析

1.1 进口气体温度突变

一旦压缩机出现了喘振故障，就可能导致设备内部的高温气体在压缩机中发生涡动。但是由于压缩机并未停止工作，仍然对压缩气体做工，可能导致压缩机进口位置处的气体温度升高，使得压缩机内部不同位置之间的压缩气体发生剧烈波动。

1.2 压缩气体倒流

一旦压缩机出现了喘振故障，则其中的气体流量和排气压力都会发生变化，通常表现为周期性波动。如果故障严重，甚至可能导致空气倒吸的现象，可能会出现倒灌的气体从设备进口位置反吸出灰尘的情形。

1.3 压缩机排气声音异常

通过现场检查可以发现，排气管道之中频繁发出周期性的声音，其声音类似于人类无法呼吸时多发出的“呼哧”声。然而，由于压缩机通常位于厂房之中，周围环境之中的噪声较大。为此，要求相关巡查人员提高警惕性，一旦发现了可疑声音，必须立即通过设备予以检测。

1.4 压缩机及附属管道震动异常

在出现喘振时，由于气体涡动作用，可能会导致压缩机本体和出口管道位置处发生较为强烈的振动，通常体现在压缩机机壳、轴承及内部转子等位置。一旦出现此种情形，则表示压缩机喘振现象已经极为严重，与此同时，过度的振动也会在一定程度上影响压缩机油泵的润滑作用，导致轴瓦损伤，使压缩机的转子和定子之间出现摩擦，为此，需要予以及时处理[1]。

2 离心式压缩机喘振故障原因分析

2.1 吸入段阻力较大

在生产实践中，如果压缩机吸入段的管线直径设计不合理，就可能带来一系列问题，例如，一旦管线公称直径过小，则会导致压缩机阻力过大;如果未能针对压缩机入口处的过滤器进行及时清理，则可能导致灰尘在其表面的大量聚集;如果压缩机的吸入管长度过长，可能会因异物突然入侵而造成入口处堵塞。上述因素都是造成压缩机近气压力和流量下降的重要原因，需要予以充分关注[2]。

2.2 进气口温度变化

通常情况下，难以针对压缩机之中的工艺气体温度实施人为干扰，容易导致气体温度发生一定变化。在恒定的压力环境之中，温度的持续升高可能在一定程度上降低气体的密度，导致压缩机之中气体的实际流量下降，使气体排放压力严重不足，且压缩机内部的压力严重低于出口管线处的压力，进而引发喘振故障。此情况通常发生于温度变化较为明显的气体压缩机之上。

2.3 气体排出阻力过大

随着出口管道处阻力的不断提升，排气压力也呈现出明显的升高趋势，导致设备排气不畅，进而引发严重的喘振故障。通常情况下，化工企业具有较长的生产周期，随着时间的延长，压缩机出口单向阀可能会面临关闭不灵活或不严的情形，导致压缩气体难以正常排出，使得出口处的压力突然加剧，造成压缩机喘振故障。此外。如果在生产过程中出现用气量突降或气体容量过大等问题，也可能造成压缩机排出阻力过大，使得压缩机出现喘振故障。

2.4 内部零部件受损

零部件的质量对于生产实践而言十分关键，一旦压缩机内部零部件出现了磨损及老化等问题，或者部件安装精度较低，都可能导致压缩机喘振故障。为此，需要尽力确保压缩机内部零件的完整性，同时定期针对压缩机进行检修，在最大程度上避免压缩机喘振故障。

2.5 级间冷却器效果不佳

随着压缩机对气体做工时间的逐渐增加，气体的温度也会得到了一定程度的提升，借助级间冷却器作用，可以有效降低高温气体的温度，实现脱水脱油的良好效果。一旦级间冷却器没能充分发挥自身的冷却效果，就可能导致冷却介质难以带走压缩气体之中的热量，使得压缩气体的排气温度不断提升，实际压缩率却反而下降，带来严重的压缩机喘振故障风险。

3 离心式压缩机喘振故障解决方法

3.1 优化入口流量及压力参数

要求在运行离心式压缩机的过程中不断优化其入口处的流量及压力，可以在保持流量不变的前提下，不断减少离心压缩机的排气压力，同时提升入口处的压力，通过二者结合的形式，降低出口处和入口处的压差，在最大程度上降低压缩机喘振的风险。

3.2 配置自动防喘系统

现阶段，在压缩机之中多以配置了防喘振系统。以由阿特拉斯科普公司所生产的ZH-10000型压缩机为例，由于在生产过程中配备了DP/DP喘振预测系统，所以可以实现对压缩机实际运行情况的实时监测，在最大范围内降低了放空的概率。同时，由于在DP/DP系统之中配置了传感器，所以可以实现对喘振的有效预防。然而，该系统同时也存在一定的风险，可能会出现做出虚假警告的情形，在一定程度上影响了生产的稳定性，必须定期予以保养和维护，在最大限度内避免出现此类现象。

3.3 定期清理

在设备的日常维护过程中，需要提高对入口管线处及过滤器的关注，通过及时有效的清理，降低入口管线及过滤器堵塞的风险。如有必要，需要立即更换过滤器设备，在最大程度上保障压缩机内吸入空气的指令，以实现对压缩机工作的有效保障。

3.4 定期检修维护

随着压缩机运行时间的不断增加，其叶轮、转子和扩压器等部件都会发生一定程度的腐蚀，并因此带动压缩机特征曲线的变化，导致以往的喘振线发生变化。久而久之，就会导致原本的防喘振线丧失功能。为此，为促进设备使用效率提升，在最大限度内延长设备的使用寿命，要求针对设备予以定期维护，分别按照4000h、8000h、16000h等不同等级，展开对压缩机设备的维护，等级越高，相应的维护及保养程度也就越大，以保障压缩机零部件的正常运转，让压缩机的实际喘振线可以和原本的喘振线保持水平，降低压缩机喘振故障的风险。

3.5 结合生产实际更新压缩系统

在工业生产过程中，随着用户流量调节需求的变化，相应的空气压缩量也会发生一定变化，进而影响系统内压力，带来喘振风险。为此，为了在最大限度内预防压缩机喘振故障，要求本岗位人员提高对喘振故障的关注，同时密切联系相关单位协调工作。如果需要进行大范围调整，则需在有效沟通调度的基础上进行，以免因用气量突变而造成喘振故障。

结束语：综上所述，由于离心式压缩机在化工企业生产之中具有十分重要的地位，必须提高对于离心式压缩机的关注。而喘振故障对于离心式压缩机的正常运作具有十分重要的影响，需要针对压缩机予以定期维护，及时发现问题、解决问题，在最大程度上降低喘振故障的风险，以促进离心式压缩机的使用效率提升，进而推动化工行业的长期稳定发展。

参考文献：

[1]姚晓燕，屈世栋，蔡国娟， 等.气动系统用离心式压缩机失速与喘振故障的诊断研究[J].液压气动与密封，2020，40（7）：56-60.

[2]王攀峰.轻烯烃回收装置离心式压缩机喘振的原因及其预防措施[J].化工管理，2020，（35）：189-190.

（青海盐湖元品化工有限责任公司，青海 格尔木 816099）