(中国石油天然气股份有限公司辽阳石化分公司油化厂111003)
摘要:随着我国现代化建设水平的不断提升,目前离心压缩机在航空航天、石油化工等行业中应用也变得越来越普遍。立足于技术实现现状,首先介绍了离心式压缩机的定义与性能特征,其次对离心式压缩机使用过程中存在振动故障的原因近些了分析,最后则结合其原因特性阐述了解决振动故障的途径,以期能够有效提升压缩机的稳定性与可靠性,确保其在生产过程中的高效运行。
关键词:离心压缩机;振动故障;分析
引言
离心压缩机在工作过程中主要采用定子与转子的相对运动来实现其功能,其大多数情况下都处于稳定运行的状态,所以一些特殊的故障类型在外部观察时往往难以觉察。在一些故障诊断环节当中,振动可能是判断故障问题的主要形式,在出现故障时,振动的声音会发生明显的变化,如何通过其声音判断相应的故障类型并及时排除也就成为技术人员必须掌握的技术类型。为了进一步介绍离心式压缩机振动故障的出现原因,现就离心式压缩机的定义与特点介绍如下。
一、离心式压缩机概述
所谓离心式压缩机,实际上就是透平式压缩机发展而来的一种生产设备,通过将气体压缩的方式来产生动力,主要结构包括定子与转子两个部分。在工作过程中,叶轮会高速旋转并让气体持续流入,之后离心的作用将气体不断带入到扩压器中,此时在叶轮的周边会形成真空的环境,那么新鲜的气体就会源源不断的进入到叶轮内,确保施工环境畅通。在最早期应用时,离心式压缩机仅仅被用于压力大流量大的地方,但是随着技术不断完善与成熟,目前在各种工业生产领域中都获得了广泛的应用,这也使得离心式压缩机受到了多方重视与关注。
二、离心式压缩机振动故障原因分析
1.转子稳定性不足
在离心式压缩机运转过程中,受到技术与材料本身问题的制约,转子的质量并不能够完全均匀的分布在中心线上,这样就会导致转子的转动出现偏差,进而出现中心线旋转与转子之间的差异,久而久之就会带来较大的偏差,影响转动的稳定性而出现振动的问题。从实践情况上来看,导致转子稳定性不足的问题主要包括三个方面,首先是材料选择上没有选择耐磨性较强的材料,导致长期使用出现了部分磨损,影响了最终的转动稳定性;其次是在设计层面上,由于设计的旋转形状不太对称,所以使用起来容易出现轴承面接触粗糙点,进而导致出现振动;最后,加工缺陷所导致的振动。在加工中精准度不足导致误差或者焊接粗糙点都会在后期使用时出现振动的情况。
2.油膜振荡
在离心压缩机高速运转过程中,轴承部分可能会出现油膜振荡的情况,所谓油膜振荡,甚至上就是由于油膜力所导致的局部振动。一般来说,当油膜振荡的问题出现时,会随着转速而快速增加,振动情况如果得不到控制,还会导致其他的问题出现。在载荷相对不稳定的转轴上,发生油膜振荡的可能性也会有所增加,半速窝动也会带来新的问题。所以油膜振荡也是一种导致振动故障的重要原因。
3.转子气封存在问题
在离心压缩机的内部,转子与气封之间存在一定的摩擦,如果摩擦力较大,可能会导致出现运行过程中的振动。在工作方面,为了尽可能确保叶轮顶部间隙缩小,就必须做好流体的控制,防止气封与转子之间的强力摩擦。在大多数情况下,导致气封与转子摩擦力增加的原因有两种类型,一种是由于转子与气封之间出现了大弧度的摩擦,进而引发了元器件的磨损,另外一种则是气封与转子之间位置撞击出现了元器件的磨损,这两种情况都会导致转子与气封之间摩擦力增加,进而引发局部振动。
三、确保离心式压缩机安全运行的途径
1.做好气封材料的调整
离心式压缩机出现振动的原因中,气封问题可以说占据了较大的比重。当出现气封问题时,可以通过调整气封的材料来降低振动的频率。比如说传统的离心式压缩机在使用过程中都采用了铝制的材料,这样一来就容易出现铝被氧化的情况,再加上氧化之后会形成致密氧化膜,难以在短时间内完成清洗,这个时候就可能导致离心式压缩机的气封结构出现变形甚至断裂的情况。除此之外,在整个设备的运行过程中,如果出现强力的摩擦也有可能引发震动的问题。由此可见,要想提升运行稳定性,就必须重视气封材料的选择,个人认为选择四氟材料,整体稳定性更强且不容易遭受腐蚀。
2.对离心式压缩机及时清理
离心式压缩机在长期使用过程中难免会出现内部灰尘与油污的积累,这个时候就需要对其进行及时的清洗来降低压缩机的压力,提升使用寿命的同时也降低了振动故障的发生率。在实际清晰过程中,需要做好压缩机吸入部分的清理工作,重点进行节疤处的清理,确保设备能够在清理之后正常运行。另外,工作人员可以通过在进气口注水清理的方式来利用自由离心力除去油污,效果较好且成本比较低。另外,压缩机在运转过程中速度较高,所以在注水前要注意雾化,不要将水直接注入,可以先雾化再注入,能够显著降低雾化压力,提升处理效果。
3.强化设备检修与养护环节
设备的检修与养护在离心压缩机安全运行中也具有不可替代的作用。通过设备的检修与养护,能够有效延长运行效率,提升运行寿命。但是,由于离心压缩机所处的空间往往十分有限,再加上大多数的检修人员都不具备专业的检修资质,所以导致检修的实际效果完全达不到预期水平。在这样的情况下,可以通过检修外包的方式来进行处理,聘请专业的检修人员与队伍来进行检修,不但降低了成本也提升了检修养护的效果,更重要的是将责任转嫁,确保企业能够更专心的完成基本生产任务。
总结
综上所述,在生产环节中一旦离心式压缩机出现故障,不但会直接导致大量的经济损失,还有可能带来潜在的安全生产隐患。立足于运行现状,为了降低压缩机振动故障的出现频率,就必须重视气封材料的选择与调整,在日常的处理过程中做好养护与压缩机内部的清理工作,尽可能完善设备检修环节,以此来提升养护针对性与适用性,为确保离心式压缩机的安全运行奠定基础。
参考文献:
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作者简介:
郑喜龙,男,2013年毕业于北京化工大学,学士学位,目前从事一线生产工作,助理工程师职称。