離心式壓縮機喘振故障淺析及解決方法

高東旭　顏廷威

摘要：離心式壓縮機在化工企業(yè)中發(fā)揮著非常重要的作用，一旦出現(xiàn)喘振故障，可能會造成損壞設(shè)備甚至化工生產(chǎn)的整體平衡，但是，通過定期對壓縮機進行合理有效的檢修與維護，并在壓縮機喘振故障發(fā)生時進行快速準確的判斷和處理，就可以有效地降低喘振故障的發(fā)生及危害。

關(guān)鍵詞：離心式壓縮機;喘振故障;解決方法

喘振問題作為離心式壓縮機最常見的問題之一，嚴重影響著壓縮機的運行，也是造成壓縮機損壞的主要原因之一。在實際生產(chǎn)中，往往由于對喘振故障認識不足，可能會出現(xiàn)壓縮機發(fā)生喘振故障時沒有得到及時的判斷和處理，造成壓縮機硬件損壞，甚至危及壓縮機使用壽命及功能的情況發(fā)生。

一、離心式壓縮機控制系統(tǒng)現(xiàn)狀

離心壓縮機控制系統(tǒng)主要是保障壓縮機的安全、穩(wěn)定運行，充分應(yīng)用壓縮機工藝區(qū)域，在工藝壓力與流量范圍內(nèi)，保障工況穩(wěn)定運行，提升離心壓縮機操作的便捷性與自動化水平。通過應(yīng)用控制系統(tǒng)，可將離心壓縮機的工作狀態(tài)實時展現(xiàn)出來，促使操作人員掌握相應(yīng)的信息，實時儲存運行數(shù)據(jù)，為后期查詢與分析奠定基礎(chǔ)。

受到某些原因的影響，若離心式壓縮機運行不穩(wěn)定，控制系統(tǒng)可及時預(yù)測各類影響因素，在出現(xiàn)故障與問題的情況下，通知操作人員。系統(tǒng)能夠依據(jù)不同的情形，采取針對性的解決對策，合理做出動作，促使離心式壓縮機迅速恢復(fù)到正常的運行軌道。離心式壓縮機控制系統(tǒng)設(shè)計本身屬于關(guān)鍵性問題，本文主要從以下三方面入手，深入分析離心式壓縮機控制系統(tǒng)設(shè)計現(xiàn)狀，主要包括：（1）選擇控制系統(tǒng)硬件平臺，目前國內(nèi)是在經(jīng)典壓縮機控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上，選擇模擬調(diào)節(jié)器，實現(xiàn)運行參數(shù)（比如：排氣量、排氣壓力等）調(diào)節(jié)，以此實現(xiàn)對保護裝置安全運行提供保障，更好的滿足實際工藝需求。但就實際情況而言，這類調(diào)節(jié)器難以應(yīng)變大負荷，就突發(fā)工況變化無法精準應(yīng)對，難以促使機組處于最佳運行狀態(tài)中。（2）合理選擇控制系統(tǒng)軟件，國外進口的壓縮機組，供貨商一般會選擇配套的控制系統(tǒng)，這類系統(tǒng)的針對性較強，且控制效果比較理想。也可購買第三方廠家的主要控制軟件，將其直接應(yīng)用在上位機監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)，可實現(xiàn)開發(fā)周期縮短，但這類方式會增加開發(fā)成本。（3）選擇控制策略，在離心式壓縮機控制系統(tǒng)設(shè)計工作中，應(yīng)當將防喘振數(shù)字劃分為直接控制，實現(xiàn)最小流量控制，就不同故障情形，采取不同的解決對策。不斷引入先進的控制技術(shù)，比如：模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，為后期壓縮機智能控制奠定良好基礎(chǔ)。在智能化技術(shù)背景下，傳統(tǒng)的控制方式已經(jīng)難以滿足上述控制需求，只有積極引入先進的團刃控制技術(shù)，才可實現(xiàn)離心壓縮機控制水平的提升。

二、離心式壓縮機喘振故障的解決方法

喘振故障雖然危害巨大，且發(fā)生喘振時時間緊、喘振初期不易被發(fā)現(xiàn)。但是，在日常生產(chǎn)中還是有些有許多方法可以避免喘振故障的發(fā)生，為了防止離心式壓縮機發(fā)生喘振故障，可以采用以下幾種方式：

（一）提高壓縮機入口流量和入口壓力的參數(shù)

在運行過程中，提高壓縮機入口流量和入口壓力的參數(shù)，在流量不變時可通過降低離心壓縮機排氣壓力，提高入口壓力或兩者相結(jié)合的方式，減少出口入口壓差，以防止壓縮機發(fā)生喘振。

（二）在離心壓縮機上設(shè)置自動防喘系統(tǒng)

目前，大多數(shù)壓縮機已設(shè)置了防喘振系統(tǒng)，比如，阿特拉斯科普柯生產(chǎn)的ZH-10000型壓縮機所設(shè)置的DP/DP喘振預(yù)測系統(tǒng)可以實時監(jiān)測壓縮機的實際狀況，最大限度地減少放空。另外，DP/DP系統(tǒng)配置有額外的傳感器和相應(yīng)的控制邏輯，對預(yù)防喘振能夠起到很好的作用。當然，防喘系統(tǒng)雖然具有優(yōu)點，但同時具備一定的風險，比如，可能會發(fā)生報告喘振的虛假信號，為生產(chǎn)穩(wěn)定帶來不利影響，因此，需要定期地對防喘系統(tǒng)進行測試和維護保養(yǎng)。

（三）定期清理入口管線及過濾器

日常維護中應(yīng)及時對壓縮機入口管線和壓縮機過濾器進行清理，防止入口管線、過濾器堵塞或結(jié)冰情況的出現(xiàn)，必要時更換新過濾器，以確保壓縮機吸入空氣質(zhì)量和壓縮機入口壓差在壓縮機要求范圍內(nèi)，也是有效避免和維護壓縮機高效運行的重要工作。

（四）定期對壓縮機零部件進行檢修維護

由于在壓縮機生產(chǎn)過程中，葉輪、擴壓器、轉(zhuǎn)子會產(chǎn)生一定的腐蝕和結(jié)垢，因此，壓縮機特性曲線會隨著機組的變化而發(fā)生轉(zhuǎn)移，引起壓縮機原有喘振線移位，長此以往，壓縮機最初的防喘振線就不能再起到防止喘振發(fā)生的作用。因此若想提高設(shè)備的使用效率，延長使用壽命，最好的方法便是定期進行檢修與維護，通常根據(jù)生產(chǎn)與設(shè)備實際運行情況分為4000h、8000h、16000h、40000h等不同等級，定期對壓縮機進行不同程度的維護和保養(yǎng)，并且確保壓縮機檢修過程中零部件的安裝精度及檢修質(zhì)量，以確保壓縮機內(nèi)部零部件的良好，使壓縮機的實際喘振線與最初喘振線不發(fā)生位移，確保壓縮機不發(fā)生喘振故障。

（五）壓縮系統(tǒng)與生產(chǎn)系統(tǒng)之間要保持一致

在實際生產(chǎn)中，會發(fā)生生產(chǎn)用戶流量調(diào)節(jié)過快，所需要的壓縮空氣量突然大幅度降低，導致系統(tǒng)壓力迅速升高，導致發(fā)生喘振。因此，防止壓縮機喘振故障的發(fā)生不僅要靠本崗位人員進行關(guān)注，還需要所有與壓縮系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的單位共同完成。遇到較大的調(diào)整時，一定要相互溝通或和調(diào)度進行協(xié)調(diào)聯(lián)系，防止用氣量的急劇變化造成壓縮機喘振故障的發(fā)生。

三、結(jié)束語

喘振問題作為離心式壓縮機最常見的問題之一，嚴重影響著壓縮機的運行，也是造成壓縮機損壞的主要原因之一。在實際生產(chǎn)中，往往由于對喘振故障認識不足，可能會出現(xiàn)壓縮機發(fā)生喘振故障時沒有得到及時的判斷和處理，造成壓縮機硬件損壞，甚至危及壓縮機使用壽命及功能的情況發(fā)生。本文通過對壓縮機實際生產(chǎn)中發(fā)生喘振故障時的常見特征及原因進行總結(jié)，并提出預(yù)防及解決壓縮機喘振故障的方法，進而達到預(yù)防壓縮機喘振故障發(fā)生或壓縮機喘振故障發(fā)生時能夠及時得到控制的目的，以確保實際生產(chǎn)中壓縮機安穩(wěn)運行的效果。

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