離心壓縮機的故障診斷淺析

【摘 要】隨著社會的跨越發(fā)展和民族工業(yè)的騰飛進步，離心壓縮機在當前的工業(yè)運營過程中得到了越來越廣泛的應用。本文將從離心壓縮機故障診斷技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀談起，結(jié)合離心壓縮機的相關(guān)故障類型，詳細分析研究離心壓縮機在實際使用過程中的故障問題，并給出相關(guān)的科學可行的處理措施或建議。

【關(guān)鍵詞】離心壓縮機；常見故障；診斷處理

引文：

隨著現(xiàn)代社會科學技術(shù)的大力發(fā)展，離心壓縮機在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的利用率越來越高，但其結(jié)構(gòu)較為復雜，并存在較多潛在故障，一旦出現(xiàn)問題，將直接影響整個設備的正常運行，并有可能會導致全系統(tǒng)停車，造成重大的生產(chǎn)損失。所以，運用高效的離心壓縮機診斷方法，準確及時發(fā)現(xiàn)故障所在，并加以科學到位的處理控制對于規(guī)避離心壓縮機的故障風險，保障離心壓縮機安全高效運轉(zhuǎn)具有十分重要的意義。所謂離心式壓縮機是指依靠葉輪對氣體做功使氣體的壓力和速度增加，而后又在擴壓器中將速度能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ埽瑲怏w沿徑向流過葉輪的壓縮機。離心式壓縮機是一種葉片旋轉(zhuǎn)式壓縮機（即透平式壓縮機）。在離心式壓縮機中，高速旋轉(zhuǎn)的葉輪給予氣體的離心力作用，以及在擴壓通道中給予氣體的擴壓作用，使氣體壓力得到提高。離心式壓縮機作為冶金行業(yè)的重要設備，在生產(chǎn)中起著至關(guān)重要的作用。

一、離心壓縮機常見的故障分析及處理

1.壓縮機出口氣量不足，較設計流量偏差較大

1.1磨損。磨損主要分葉輪磨損和進口導葉磨損，葉輪磨損指葉輪過度磨損，造成葉輪與蝸殼間隙過大。解決方法：檢查進口過濾器，定期清理進口管道防止顆粒物進入壓縮機對進口導葉及葉輪的磨損。

1.2外界因素。電網(wǎng)的頻率或電壓下降，引起電動機和壓縮機轉(zhuǎn)速下降，排氣量減少。

1.3儀控系統(tǒng)。包括流量計安裝方向是否正確、差壓管是否泄漏，流量計前的溫度壓力是否校正好、指示器故障等。

1.4操作維護不當

1.4.1機內(nèi)有外來異物。解決方法：初始安裝時嚴把質(zhì)量關(guān)，確認各級管道清掃干凈。定期檢查進口過濾器

1.4.2密封不良造成氣體泄漏。解決方法：定期檢查級間密封及蝸殼密封，磨損嚴重時應及時更換。

1.5壓縮機進口故障

1.5.1包括進口過濾器堵塞或阻力增加，引起壓縮機吸入壓力降低，在出口壓力不變時，壓縮比增加，根據(jù)壓縮機性能曲線當壓縮比增加時，排氣量減少。解決方法：經(jīng)常監(jiān)測進口過濾器阻力，及時更換濾芯。

1.5.2出口管道堵塞，阻力增加或閥門故障，引起壓縮機壓力升高，在吸入壓力不變的情況下，壓縮比增加，造成排氣量減少。

1.5.3壓縮機中間冷卻器阻塞或阻力增大，引起排氣量減少、情況嚴重時可能會引起壓縮機的喘振。解決方法：定期對冷卻器水、氣側(cè)進行檢查清洗。

1.6冷卻器泄漏。如果一級泄漏，因水側(cè)壓力高于氣側(cè)壓力，冷卻水將進入氣側(cè)通道，并進一步被氣流夾帶進入葉輪及擴壓器。經(jīng)一定時間后造成結(jié)垢、堵塞，使空氣流量減少。如果二、三級冷卻器泄漏，因氣側(cè)壓力高于水側(cè)，壓縮空氣將漏入冷卻水中跑掉，使排氣量減少（上述情況是比較常見的）；所以要求檢測冷卻器氣側(cè)排水情況及水側(cè)排氣情況同時要定期對壓縮機進行維修保養(yǎng)，檢查冷卻器是否泄漏、清洗葉輪、蝸殼、擴壓器等。

2.設備振動過大

2.1受迫振動

2.1.1主電動機振動過大，雖然主電動機與壓縮機之間大部分采用膜片聯(lián)軸器連接能起到一定的減振作用，但當電動機振動過大時勢必會將振動傳遞但當電動機振動過大時勢必會將振動傳遞給壓縮機，造成壓縮機的振動。

2.1.2轉(zhuǎn)子本身不平衡，如轉(zhuǎn)子在使用時間較長或環(huán)境因素較惡劣時，轉(zhuǎn)子由于積炭、灰塵的聚集，會造成轉(zhuǎn)子平衡破壞，此時應對轉(zhuǎn)子進行清洗，校正恢復動平衡。

2.1.3機組找正精度破壞。建議使用專業(yè)對中設備（如激光對中儀等）。

2.2共振

2.2.1操作轉(zhuǎn)速接近臨界轉(zhuǎn)速。當設備運行在接近臨界轉(zhuǎn)速時振幅會急劇增大。此時應變換臨界轉(zhuǎn)速或變更臨界轉(zhuǎn)速。

2.2.2油膜振蕩。

2.2.3結(jié)構(gòu)共振。

2.3氣體脈動

如壓縮機的喘振是氣體脈動的典型形式。當壓縮機在喘振區(qū)運行時，壓縮機流量和出口壓力周期大幅度波動，引起壓縮機劇烈振動，嚴重時會造成機毀事故。為避免發(fā)生喘振應想盡辦法使壓縮機不要運行在喘振區(qū)，可以通過設防喘振保護系統(tǒng)來避免壓縮機的喘振。

2.4動轉(zhuǎn)

2.4.1齒輪嚙合不良。通過提高齒輪的加工及安裝精度來保證。

2.4.2軸承間隙過大。調(diào)整軸承間隙至合理值。

2.4.3軸承的背過盈量過小。增設墊片加大瓦背過盈，或刮研軸承蓋水平中分面。

2.4.4轉(zhuǎn)子動平衡不合格。重新校核轉(zhuǎn)子的動平衡。

2.5其他原因

2.5.1蝸殼內(nèi)有積水或固體沉淀物。此時應排除積水和固體沉淀物。

2.5.2地腳螺栓松動。重新找正后緊固地腳螺栓。

3.軸承溫度過高、損壞壓縮機軸承溫度過高、尤其是推力軸承損毀是較為常見的。

3.1潤滑油原因

3.1.1供油量不足。軸承進油節(jié)流圈孔徑過小造成進油量不足，此時應適當加大節(jié)流圈孔徑。潤滑系統(tǒng)油壓下降或過濾器阻力過大進油量減少，此時應檢查潤滑系統(tǒng)油泵、油管，清洗過濾器等。軸承油楔過小造成進油不足。此時應加大油楔斜度。

3.1.2潤滑油內(nèi)有水分或潤滑油使用時間較長潤滑油變質(zhì)，此時應檢修油冷卻器排除漏水故障或及時更換潤滑油。

3.1.3潤滑油溫度異常。通過調(diào)整冷卻水來調(diào)整潤滑油溫度使之滿足使用要求。

3.1.4潤滑油中雜質(zhì)進入軸承。檢查油過濾器或更換潤滑油。

3.2振動原因由于旋轉(zhuǎn)部件不對中、油膜振蕩致使軸振動過大從而造成軸承損壞。

3.3運轉(zhuǎn)原因主要表現(xiàn)在以下方面：

3.3.1軸承間隙過小。重新刮研軸承，調(diào)整軸承間隙。

3.3.2軸振動及彎曲。重新校正傳動軸，校正動平衡。

4.葉輪損壞

4.1葉輪強度

4.1.1許用應力小于實際應力。

4.1.2葉輪在制造加工包括熱處理時形成的裂紋未被發(fā)現(xiàn)。

4.1.3葉輪在使用過程中磨損、腐蝕和裂紋。

4.1.4葉輪的疲勞損壞

4.2運行不正常

4.2.1吸入異物。壓縮機在運行過程中水、灰塵、管路中鐵屑或因過濾器原因吸入顆粒狀硬物。應定期檢查清洗或更換過濾器。

4.2.2振動過大。如軸承損壞造成葉輪與蝸殼摩擦、迷宮密封損壞、轉(zhuǎn)子過度不平衡等。

5.變速箱齒輪嚙合不良齒輪加工精度不良、裝配、運行及齒輪箱變形都會導致變速箱齒輪嚙合不良。

5.1裝配原因

5.1.1軸承損壞造成軸的平行度不能保證。

應更換損壞的軸承重新對中。

5.1.2因供油不足造成齒面點蝕。調(diào)整潤滑油壓力和流量至合理值。

5.1.3油污濁或潤滑油中混有鐵銹等雜質(zhì)。檢查更換油過濾器濾芯，更換潤滑油。

5.1.4傳動軸因動平衡不良等原因造成振動過大。校正動平衡。

5.2齒輪箱變形主要表現(xiàn)在以下方面：

5.2.1基礎施工不良造成在使用過程中下沉或凸起。

5.2.2齒輪箱在制造過程中去除應力不徹底。

6.聲音異常

6.1流體因素包括氣流脈動、渦流、共振等。

6.2機械因素主要表現(xiàn)在以下方面：

6.2.1齒輪非正常嚙合，需重新調(diào)整齒輪齒面的嚙合精度。

6.2.2轉(zhuǎn)動部件與靜止部件接觸產(chǎn)生摩擦。

6.2.3轉(zhuǎn)子動平衡不良，校正轉(zhuǎn)子動平衡。

6.2.4零部件的破裂。

6.3油膜渦動在油膜渦動發(fā)生時，調(diào)整潤滑油溫度可以有效抑制振動；使軸頸處于較大的偏心率下工作，利用上瓦油壓，使下瓦的載荷加大，從而提高軸瓦的穩(wěn)定性等。

7.電動機過載引起電動機過載的原因除電氣故障、電氣儀表接線錯誤外還有以下因素。

7.1機械方面

7.1.1轉(zhuǎn)子與靜止元件摩擦，造成負荷過大而過載。

7.1.2壓縮機因轉(zhuǎn)子動平衡等原因造成振動過大，重新校正轉(zhuǎn)子的動平衡。

7.1.3壓縮機因冷卻器氣側(cè)排水不暢或水氣串漏使水、油等進入蝸殼、造成負荷過大此時極容易損壞葉輪。定期檢查并疏通氣側(cè)排水管道。

7.2儀表不正常主要表現(xiàn)在以下方面：

7.2.1電壓過低從而引起電流過大。

7.2.2功率表與電流互感器、變壓器不匹配。更換功率表。

7.2.3電流表與功率表誤差過大。

二、結(jié)語

青島鋼鐵有限公司現(xiàn)有三套大型離心式壓縮機組，通過近幾年對壓縮機運行中出現(xiàn)的問題進行認真分析，各臺壓縮機組的運行維護周期和維護成本大大降低，提高了設備的可靠。，

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