大型离心式压缩机运行过程中存在的问题分析

刘金旭

（沈阳鼓风机集团安装检修配件有限公司，辽宁沈阳 110869）

0 引言

大型离心式压缩机内部结构复杂，特别是中间部位存在着大型机组和各种零部件。对长期运行的压缩机来说，必须在定期检查的基础上进行化学清洗，并注意防腐处理，然后将损坏严重的设备和部件拆下，安装全新部件，这样才能防止压缩机出现故障。

1 离心式压缩机的运行原理

离心式压缩机是一种以压缩气体以获得有效压缩的气体为主的机械，其工作原理是通过叶轮转动，使气体高速运转，使气体不断产生离心力，使气体在叶轮内流动，使气体通过叶轮旋转获得流速，使压力上升，使压缩气体连续产生，产生的压缩气体可应用于许多方面。例如，在运输过程中，为了保证产品的质量，由压缩气体对其进行相应的防护，所产生的压缩气体具有密度小、结构紧凑、重量极轻等特点。离心式压缩机的特点是排气量大，排气范围宽，使用寿命长，排气不会受到相应润滑油等物质的污染。

2 大型离心式压缩机工作过程中常见的故障及排除措施

离心式压缩机运行的环境是非常复杂的，一旦操作运转不当就会发生故障。在发生故障后，离心式压缩机就无法安全运行，这会在一定程度上影响到石油化工的生产效率。为此，本文将针对离心式压缩机常见的运行故障原因进行深入分析。

2.1 喘振故障

（1）离心压缩机的核心部位主要是对气体进行压缩，长期使用会导致离心压缩设备有所磨损，从而使得叶轮转换压缩气体的能力降低。叶轮的磨损程度越严重，设备的喘振就会越明显。

（2）长时间的气体压缩，会对设备产生一定的腐蚀作用，这样也会引起喘振现象。离心式压缩机的扩压机是气体压缩的主要部件，通过增加气体的容量，达到对气体更方便压缩的目的。同时，扩压机的特殊结构可以使气体进行再压缩，从而充分提高压缩气体的压缩速率，不过长时间使用扩压机，会加剧设备的腐蚀和磨损。

（3）离心式气体压缩机对间隙有较严格的规定，间隙过大会发生气体泄漏，间隙过小则会造成叶轮与扩压机相互磨损。另外，间隙过大还会造成扩压机相互磨损，不仅使扩压问题无法得到及时解决，而离心压缩机也会产生一系列的故障，如无法正常离心等。

处理措施：①在离心式压缩机运行过程中，随时对其压力展开监测，当压力超过标准值时立即进行调节，并通过调节进口流量的方法调节出口压力；②可以借助防喘振调节阀，使内部压力释放；③还可以借助设备的旁通来排除压力，使设备的压力保持在标准范围内；④或者采用不同可变极限流量法将不同情况的喘振流量连接起来、得到一条喘振线，保证压缩机运行在喘振线的右端。

2.2 压缩机剧烈振动

2.2.1 电机振动太大

通常情况下大型离心式压缩机通过膜片联轴器将电机与压缩机进行连接，因此当电机运行振动过大时，便会经联轴器将动能传递给压缩机，导致其共同振动。

处理措施：一是对压缩机进行全面的检查与排查，观察轴承有无受损或存在间隙，转子是否处在一个平衡状态、连轴器有无受损、主传动轴有无出现弯曲等问题。通常而言，要确保轴承盖和轴承瓦背间的间隙不可偏小或偏大，一旦出现问题则需要实施调整；二是要严格根据图纸要求来组装原动机和连轴器，确保其对齐安装；上述两方面检查内容均未发现异常后，就要仔细检查连轴器的磨损、主轴弯曲和转子径向振幅情况，发现问题后则需及时进行修复。

2.2.2 压缩机产生油膜振荡

压缩机产生油膜振荡的因素也是导致其剧烈振动的重要原因，主要有3个：①当压缩机的转速达到转子第一临界转速的两倍；②轴承的装配质量与转子的平衡精度；③润滑油的温度与压力变化。

处理措施：①当压缩机转速即将达到转子第一临界转速2倍时，将其进行偏离；②控制润滑油的压力与温度；③提高转子的平衡精度；④提高轴承的装配质量；⑤选择抗振性能好的轴承结构。

2.3 齿轮增速器发生异常声响

一旦齿轮增速器有异响发出，工作人员需要立即停止压缩机运行并进行检查，以保证其运行稳定以及齿轮的使用寿命。在启动压缩机的过程中需要尽可能平稳与缓慢，避免齿轮出现断裂。如果齿轮严重磨损或腐蚀，则要求立即更换齿轮。如果在齿轮安装或使用时出现偏离的情况，则需要实时调整，而且还需要定期开展检查与维修保养工作，确保各部件的运行正常。

2.4 轴承故障

离心式压缩机运行过程中，较为常见的故障问题就是轴承故障，原因主要有压缩机质量不佳、缺乏润滑油、有杂物进入轴承内等。出现该类故障，工作人员可从以下3个方面着手进行：①切实根据说明书来安装轴承；②如果在运行环节出现间隙过大或不对称等情况，需要立即进行校正与调整，需要更换轴承的则要更换；③定期清理压缩机、连轴器与轴承等部位，确保润滑油的密度达标；④如果轴承温度过热，需要检查油冷却器的水量并及时补充水量。

2.5 密封系统和密封环故障

导致密封系统和密封环故障的原因可能是机械振动与偏位没有准确对中，所以对于该类故障需要及时进行检查与调节。此外，油内出现污物或杂质，有杂质存在于过滤器滤芯没有及时进行清洁或更换同样会导致上述故障的出现。所以，工作人员首先需要确保正确安装密封环与有密封环，确保其准确对中。并且在具体使用中要经常进行检查、清理以及更换。

2.6 齿轮振动加剧

一般情况下齿轮振动加剧是因为齿轮磨损严重导致的，主要原因：一是因为长时间使用齿轮，导致其齿面接触不良；二是加工不到位、没有及时修正齿面而导致的。所以，在齿轮的安装与使用过程中，需要定期做好其检查与调整工作，切实避免该类故障的发生。

2.7 压缩机入口温度过高

入口温度过高是导致压缩机故障的重要原因之一，特别是在夏季的高温季节，由于进入压缩机的气体温度较高，最终导致压缩机出现喘振问题。另外，夏季的空气湿度一般比较大，所以气体的流量变化幅度也比较大，出现喘振的可能性也会相应增加。

3 运行问题的防范措施

3.1 定期进行化学清洗

为保证大型离心式压缩机的实际运行稳定性，应定期进行化学清洗。利用化学清洗剂清洗压缩机的冷却器，将能看到的大量污垢和尘埃被清除掉，这样就不会堵塞压缩机的散热口，使其快速、高效地工作。另外，进行化学清洗时，不能只清洗部分设备，还应注重综合清洗，从而保证压缩机内部的换热器、各设备、冷却器无灰尘和微粒。定期进行化学清洗的压缩机不会出现因表面温度过高的故障，不仅说明定期进行化学清洗的重要性，同时也说明清洗能有效地杜绝压缩机出现的各种问题，从而提高其运行的及时性。

3.2 定期检查大型离心式压缩机

在对大型离心式压缩机进行定期检查时，发现叶片磨损严重时应及时分析原因并进行维修，如果维修困难则应尽快拆下损坏的部件、叶片等，并安装全新的装置和部件，以确保压缩机的无故障运行。另外，如果发现扩压器损坏的情况，一定要尽快分析原因并迅速修复损坏的部件，以免导致压缩机经常出现故障。因此，对大型离心式压缩机进行定期检查，可以全面发现问题并及时进行维修，从而保证其高效、平稳地运行。

3.3 防腐处理

应积极采取防腐措施，保证压缩机放置的环境干燥，并防止压缩机受潮后的腐蚀和氧化。另外，操作离心压缩机时要注意保持高压、低温，避免因温度过高而使水在压缩机表面凝结，致使压缩机发生表面腐蚀。所以，压缩机的室内环境不可潮湿且温度不宜过高。控制大型离心压缩机流道中的水量，以及在流道中放置防腐蚀钢丝，均能有效防止压缩机被腐蚀。这说明选用防腐蚀材料，可以提高防腐蚀效果。因此，注重落实有效的防腐措施，可以达到防止压缩机腐蚀的目的，有利于保证大型离心压缩机长期稳定运行和运行效率。

4 结束语

在现代的石油化工产业中，离心式压缩机占有很重要地位，在其运转过程中一旦操作不当，就会发生故障，如喘振、温度过高和密封系统等，在不同程度上影响离心式压缩机的正常运行。针对这些故障的原因，本文提出了有效的解决方法，目的是降低离心式压缩机故障的频率。