離心壓縮機維修周期及可靠分析

張新憲

（大慶石化公司化工二廠，黑龍江 大慶 163714）

一直以來，石油化工產(chǎn)業(yè)在我國國民經(jīng)濟中所占比重較大，安全有效生產(chǎn)是所有石化企業(yè)共同追求的目標(biāo)。石油化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中，離心壓縮機是其應(yīng)用最頻繁的設(shè)備之一，在整個石化生產(chǎn)中起著無可替代的作用，對其進行合理的維護及改造方能達到實現(xiàn)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行的目的。從現(xiàn)階段來看，相關(guān)設(shè)備在運行過程中的質(zhì)量直接決定著整個行業(yè)的運行周期。尤其是離心式壓縮機，因其結(jié)構(gòu)特征較為特殊，在使用過程中需要不定期對其進行檢查。這是因為大多數(shù)石化企業(yè)對離心式壓縮機的維修工作沒有設(shè)定固定的時間點，導(dǎo)致維修周期存在不規(guī)范的現(xiàn)象，對設(shè)備的維修沒有一個充分合理的工作規(guī)范。為解決這些問題，在實際使用離心壓縮機的過程中，要不斷深入對其維修周期的合理性進行研究，從維修周期的合理性及必要性的維度上展開探究，從離心式壓縮機當(dāng)前的發(fā)展?fàn)顩r、定期維修的好處、現(xiàn)行的困難以及定期維修的必要性等方面探討分析離心式壓縮機的科學(xué)維修周期，以期能為我國化工企業(yè)的發(fā)展提供有益幫助。

1 離心式壓縮機的概況

1.1 離心式壓縮機的工作原理

離心式壓縮機運行機理是:氣體隨著離心式壓縮機葉輪飛快旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn),但是氣體會在離心力的作用下甩至擴壓器，此時葉輪內(nèi)部氣體密度下降,壓力降低，致使入口管路中的氣體易沿壓降方向進入葉輪中。此時葉輪會保持旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，氣體再次在離心力作用下甩出，如此反復(fù)實現(xiàn)氣體流量持續(xù)并升壓。與往復(fù)式壓縮機相對比，離心式壓縮機具有以下優(yōu)勢：尺寸小重量輕，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，可連續(xù)不斷排氣，無需借助其他裝置；振動幅度較小，甚至內(nèi)部大部分零件在運轉(zhuǎn)時都無需進行潤滑，節(jié)油性顯著；氣體不會被污染；易調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速快且維修范圍小等。

1.2 離心壓縮機的優(yōu)缺點

之所以離心式壓縮機能夠被這么頻繁使用，主要是因其比活塞式壓縮機更具優(yōu)勢。其一是重量較輕，攜帶方便且不占用空間，而且氣量大結(jié)構(gòu)簡單；其二是內(nèi)部零件少，可節(jié)約成本，而且操作簡單安全，能夠保證機器運轉(zhuǎn)趨于穩(wěn)定；其三是離心式壓縮機屬于回轉(zhuǎn)運動的機器,比較容易拖動。

但不能忽視的離心式壓縮機在使用中也有許多缺陷：第一，面對氣量較小、壓比較高的工作環(huán)境中，離心式壓縮機還不能駕馭；第二，離心式壓縮機運作時穩(wěn)定區(qū)間有限，且經(jīng)濟實用性不高；第三，離心式壓縮機效率較其他壓縮機低。二十世紀(jì)初期，我國就制造了離心式壓縮機,到中后期石化工廠、化肥廠等逐步發(fā)展和需要，陸續(xù)地引進高壓力的離心式壓縮機,不僅提高了技術(shù)水平，在借鑒別人的過程中又加大自己的研究和時間，大大提高了自身對其的研究能力。

2 離心壓縮機研究現(xiàn)狀分析

當(dāng)前社會各行各業(yè)發(fā)展規(guī)模日益壯大，對于離心壓縮機的需求也在上升，可見這為離心壓縮機的發(fā)展帶來良好的前景。目前已知的關(guān)于離心壓縮機各類研究中，對于三元葉輪的設(shè)計法中通過分析角動量不同來操控葉片工作，又利用幾何型線的方法，得出廣角動量的分布規(guī)律對葉片載荷的大小具有直接關(guān)系。此外，它還影響了流動方向跨盤蓋方向的速度分配，速度分配又對葉輪二次流的強度及葉片表面發(fā)展起直接影響，這些都會對葉輪邊界層損失、分離損失和二次流損失的控制產(chǎn)生影響。故此，角動量分布的合理性是設(shè)計高性能葉輪最見效的措施。以席光為首的眾人，又開發(fā)新的設(shè)計方法，即以三維粘性分析法，同時采用CFD 軟件對數(shù)值直接計算，最后計算得出：角動量的不同會直接影響離心壓縮機葉輪的壓比和實際工作效率，運用三維粘性分析法作為參考標(biāo)準(zhǔn)和準(zhǔn)則，對離心壓縮機三元葉輪的實際使用，設(shè)計發(fā)展的理念進行分析；以王曉峰為首的眾人又通過實驗設(shè)計，不斷探索如何才能把離心葉輪內(nèi)部的三維粘性流動分析法、實際操作技術(shù)以及響應(yīng)面方法相融合的最佳方法。響應(yīng)面方法主要是通過把實驗設(shè)計和數(shù)學(xué)理論相結(jié)合的方法，在對公式、數(shù)值和測量結(jié)果分析時，可以對設(shè)計點問題反復(fù)計算，并構(gòu)建一個測定量范圍可定的設(shè)計空間,以便有利于在實驗全過程隨時觀察設(shè)計空間中應(yīng)變量的變化過程。在對應(yīng)面優(yōu)化設(shè)計方法研究的同時，他們還運用此法對某化工行業(yè)的離心壓縮機中間級葉輪進行研究設(shè)計，結(jié)果表明:其性能和原有的葉輪比起來已有很大的改良。

3 離心壓縮機維修周期及必要性研究

3.1 離心式壓縮機定期維修周期發(fā)展

我國目前對設(shè)備使用的定期維修模式是從前蘇聯(lián)引進的,由于受到前蘇聯(lián)的影響我國有了自己的設(shè)備定期維修模式,從目前的狀況來看我國離心式壓縮機定期維修周期的發(fā)展主要經(jīng)歷了以下幾個發(fā)展階段。第一，外來引入階段，我國離心式壓縮機定期維修周期模式始于20 世紀(jì)50 年代引入,那個時候我國剛剛完成“一五計劃”,重大的化工工程和化工企業(yè)相繼建立起來加上受到前蘇聯(lián)的深刻影響我國漸漸發(fā)展起了一套屬于自己的定期維修周期模式經(jīng)過長時間的實踐和探討,我國逐漸培養(yǎng)出了一大批關(guān)于設(shè)備定期維修周期方面的工程師建立了屬于自己的一套定期維修模式。第二，上升前進階段。我們國家化工人員在充分借鑒前蘇聯(lián)采用的定期維修周期模式后，也開始根據(jù)自身情況進行創(chuàng)新改良，并總結(jié)出有利于其發(fā)展的建設(shè)性舉措，一是三級保養(yǎng)大修制；二是三好四會；三是潤滑五定；四是開設(shè)專業(yè)的機構(gòu),對定期維修周期模式進行規(guī)范化管理。第三，恢復(fù)和發(fā)展階段。隨著改革開放的浪潮,我國加入世貿(mào)組織，隨即離心式壓縮機定期維修周期模式的發(fā)展也變得越來越迅速, 相關(guān)專業(yè)人士也逐漸探索出一條適應(yīng)我國實際情況的新路線。自從我們國家實行改革開放的政策后，也在一定程度上推動了工業(yè)事業(yè)的發(fā)展，由此也打開了離心式壓縮機發(fā)展的黃金時代，所以對于離心式壓縮機的維修周期研究更加完善，相關(guān)化工從業(yè)人員在工作摸索和學(xué)習(xí)中，不斷向更高質(zhì)、更高效的方向前進，且我們國家政府也越越重視這方面的發(fā)展成效，也制定了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。但是由于中國對于離心式壓縮機維修周期的發(fā)展時間較為短暫，很多經(jīng)驗制度還欠成熟，總會有許多不完美的地方。所以，在接下來相當(dāng)?shù)拈L的一段時間內(nèi)，還需要投入更多的時間和精力，繼續(xù)不斷探索對于離心式壓縮機的維修周期的認識和了解。

3.2 離心式壓縮機定期維修周期必要性探索

首先是明顯的優(yōu)勢。中國的離心式壓縮機定期維修周期有利于長久發(fā)展，主要表現(xiàn)如下：一是離心式壓縮機定期維修周期有利于第一時間發(fā)現(xiàn)設(shè)備出現(xiàn)的問題及時進行處理，也有利于提高設(shè)備檢修員提高工作質(zhì)量和做好維修保養(yǎng)工作，確保增加離心式壓縮機的使用年限，節(jié)約企業(yè)設(shè)備支出的資金；二是定期的維修可以讓設(shè)備的狀態(tài)相對穩(wěn)定安全，不會等發(fā)現(xiàn)時設(shè)備已經(jīng)老化磨損等；三是對離心式壓縮機進行定期維修周期可以確保其正常使用，避免因機器故障帶來設(shè)備老化等問題，為企業(yè)長遠發(fā)展帶來保障。其次是離心式壓縮機定期維修周期模式比較難且變化較大無法掌握。離心式壓縮機的定期維修很復(fù)雜，專業(yè)性較強。有時候很多問題當(dāng)前我國的科學(xué)水平尚無法解決。另外，對于機器的維修結(jié)果也無法直接 顯示出來，只有在進行再次的維修可能才知道上一次維修的效果是一項復(fù)雜的工作，需要較強的專業(yè)性。這些現(xiàn)象更加說明了離心式壓縮機的定期維修周期的必要性和重要性。確切地說，離心式壓縮機的維修周期之所以復(fù)雜多變是因為其內(nèi)部系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中的聯(lián)結(jié)問題，尤其是其系統(tǒng)和子系統(tǒng)之間內(nèi)容復(fù)雜多樣，難以琢磨，這更加凸顯了離心式壓縮機定期維修工作的合理性以及必要性。

4 結(jié)語

為了更好的保證設(shè)備的安全性和可靠性,我們應(yīng)該對使用中的設(shè)備進行定期的維修，從目前我國的情況來看，很多的化工企業(yè)在確定離心式壓縮機的維修周期方面依然存在很多問題急需解決。必須要加強對設(shè)備定期的維護維修，只有這樣才能夠保障設(shè)備的使用率和安全性。主要可以從兩個方面入手，一是從離心式壓縮機的維修周期角度來看，分析定期維修的好處以及存在的一些問題。二是從離心式壓縮機的可靠性進行分析，這樣有利于提高離心式壓縮機的安全性。