离心式压缩机几种常见故障及处理

黄建国 郭涛 朱鑫 朱鸿斌

摘 要：离心压缩机是化工行业的关键设备之一，一旦发生故障对企业的损失有很大影响。本文探讨了离心压缩机的振动故障，从离心压缩机内部结构分析其发生振动故障的各种原因，并提出了在不同原因下导致的振动故障处理建议。

关键词：离心式压缩机；故障诊断；喘振

离心压缩机是化工行业的主要设备之一，它在工作运转过程中，会产生振动情况，但是一旦振动频率异常，很容易导致机组结构损坏及寿命缩短，还会降低机器的工作效率，甚至发生安全事故。所以我们要采取有效方法预防离心压缩机振动故障，确保离心压缩机安全平稳运行。

1 离心压缩机概述

作为在化工行业最常用的工业生产机械设备，要想准确分析并解决离心压缩机机械振动故障，就要对压缩机的内部结构和运行原理有着全面了解。

1.1 离心压缩机的基本结构

离心压缩机的组成部分有两种：定子和转子，这两部分又有很多内部零件，其实在结构上离心压缩机与离心鼓风机有很大相似之处，所以离心压缩机也会根据气体产生的压强来运行设备。因此相对于其他机械，离心压缩机在运行中的工作效率更高些。

1.2 离心压缩机的运行原理

上面说到离心压缩机与离心鼓风机在结构很相似，其实在运行过程中也有一定的相似之处，两者都是依靠气体作为动力而运转的。在离心压缩机运转时，随着气体的增加，转子内部的一个名叫叶轮的零件就会运转，气体增加的越多，叶轮旋转的速度就越快。在这期间，气体还会向机械出口运动，提升压缩机内部的压力和动能。如果气体进入到扩压器内，气压就可以替代机械能为机械提供动力。离心压缩机的运行就是如此循环往复的过程，所以在其运行过程中也节省了大部分能源。

2 压缩机性能达不到要求

对于机组的性能，影响因素较多，一般有以下几个原因会导致压缩机性能达不到要求：

2.1 原始设计及制造存在缺陷

机组相关技术参数设计不符合要求。例如，转速设计偏低、管线尺寸设计错误等；制造过程中加工工艺及选材不舱要求；加工精度偏差大、材质选取觀等。处理措施：需要及时审查原始设计及制造工艺资料，发现问题及时与厂家联系，采取相应补救措施。

2.2 被压缩气体性能存在差异

对于压缩单组分气体的机组来说，发生组分变化的问题比较少；而对于压缩多组分的机组来说，组分变化产生的问题较多。在其他参数及操作不变的情况下，轻组分太多会导致压缩机出口压力变高，冷凝量降低，压缩机的操作控制点将向右上方移动接近控制线；重组分太多则压缩机出口冷凝量变多，压缩机的操作控制点将向左下方移动接近控制线，若不能及时调整将会出现波动。如果进气量发生变化，则导致机组性能存在差异。处理措施：轻组分太多，可以从源头降低轻组分的量；关闭机组的防喘振阀，适当降低循环量；降低背压，防止机组憋压；根据工况适当的泄压，泄压过程中注意环保问题。重组分太多，可以从源头降低重组分的量；适当打开防喘振阀，提高轻组分的循环量，防止机组出现波动。气相量增多，机组负荷增加，通过提高机组转速，降低循环气量的方法来减少进气量；进气量减少则机组负荷减小，通过降低机组转速和增加循环气量的方法来确保机组的正常运行。

2.3 有杂物沉积

由于机组长时间运行，在气体流道和叶轮以及气缸中会存在沉积物，特别对烃类压缩机，长时间运行存在积碳现象，从而导致机组转速提不起来等问题。处理措施：在原始设计过程中设计冲洗装置，如出现结垢问题，可启动冲洗装置进行在线清洗机组；如果没有设计冲洗装置，则需停机清除沉积物，防止机组出现不平衡运行而损坏零部件。

2.4 间隙过大

这是安装过程中产生的问题，安装人员培训不到位，安装精度检测偏差大，未严格安装说明书要求安装才会导致机组安装间隙过大。处理措施：安装人员培训到位，严格按照说明书进行安装，确保间隙在规定范圍内，避免此故障的发生。

3 机组喘振

3.1 吸入流量不足

进气阀门开度不足，人口过滤器滤芯太脏或者结冰，进气通道堵塞，进气源减少或者切断，入口泄压阀门开度太大等，均可导致机组吸入流量不足。处理措施：开大进气阀门，清理人口过滤器，疏通进气通道，维持进气源的稳定，入口泄压阀门开度适当，使机组吸人流量维持稳定。

3.2 运行工况点落入喘振区域或者距离喘振边缘过近

防喘振性能曲线一般由喘振局控制线、喘振低控制线、喘振控制线、喘振修正线、喘振保护线、喘振线组成。运行工况点在喘振线以内均不会发生喘振现象，过喘振线则会发生喘振现象，一般控制点不要过保护线较为安全，点在高控制线与低控制线之间最节能。处理措施：根据工况适当开大防喘振阀、升机组转速。注意如果是多段压缩，防喘振控制为多个时，开防喘振阀需要先高压后低压调整。

4 结语

离心压缩机的安全性和稳定性对于化工企业的生产效率及经济效益有着重要影响，因此企业更应对离心压缩机足够重视，不要发生故障再去解决，要提前预防，做好离心压缩机的日常维护工作，保证离心压缩机的运行效率与质量，防患于未然，促进化工行业的不断进步与发展。

参考文献：

[1]刘闯.浅谈离心压缩机振动故障的分析与处理[J].纳税， 2017（22）：187.

[2]赵岩.离心压缩机机械振动故障分析[J].科技与创新， 2017（03）：81+83.