离心压缩机振动故障成因及解决对策探讨

郑吉玉

（大庆石化公司设备维修中心，黑龙江 大庆 163714）

从发展模式来讲，离心压缩机是以传统通风机装置为雏形，风机装置所能形成的最大压缩力也由最初的14.7兆帕逐渐优化为可以承载80～120兆帕的装置，极大提高压缩机设备的运行质量。但是从实际应用效果来讲，受到外界环境因素的影响，离心压缩机设备在运行过程中，将产生一定的故障问题，例如转子机构问题、油膜振荡问题等，一旦部件故障所引发的振动问题与整个装置产生共振问题的话，将加大离心压缩机设备的故障产生几率。为此，必须针对离心压缩机装置进行分析，深度分析出压缩机存在的振动故障问题，并制定出相对应的运维保障措施，确保离心压缩机装置运行的可靠性。本文则是针对离心压缩机振动故障成因及解决对策进行探讨，仅供参考。

1 离心压缩机概述

离心压缩机作为化工行业的重要生产设备，从整体组成来讲，离心压缩机可以分为定子与转子两个部分，定子是离心压缩机机构的关键组成部分，例如气缸、隔板及轴承等，其可以构成具有密闭性质的气缸结构，保证气体在缸体内运输时不会产生泄漏的情况。转子则是指离心压缩机内部的做功部件，通过转子旋转功能对气体进行压缩处理，在固定的空间内获得相对应的压力能与速度能，然后通过轴承及其他外部装置进行气体压力的扩压与排放，保证在工业生产中起到一定的应用效果。

从工作原理来讲，离心压缩机与传统鼓风机工作结构具有一定的相似性，其均是通过对内部气体进行压缩做功，随着在固有空间内气体压缩量的逐渐增加，使得外部叶轮旋转动能加快，这样气体在排出机械出口时将具有更高的动能，进而通过气体压力的排放替代传统的机械做功模式，在往复循环做功模式下，可以真正降低能源的损耗率。

2 离心压缩机故障诊断意义

从实际应用效果来讲，离心压缩机所具备大流量、高功率的优势可以真正实现在运转平稳状态下，将能源进行高效率转换，满足工业产业生产需求。但是在实际应用过程中，其本身出于一个全天候的工作状态，这就造成零部件运作中不可避免的产生一定的磨损影响，当此类磨损值超出设备部件固有的承受极限值时，将造成部分部件损坏的严重现象，进而令整个离型压缩机产生故障，无法对工业产业生产形成持续性驱动。故障诊断工作的开展则是针对离心压缩机设备运行过程中存在的隐性问题与显性问题进行分析，结合高荷载的运载模式，制定出相对应的故障处理方案，进而确保在离心压缩机产生故障的第一时间予以解决，真正从本质层面降低设备故障的产生几率，令其在持续性的工业产业生产过程中，可以起到有效助力。

3 离心压缩机机械振动故障成因

3.1 转子不平衡问题

转子不平衡因素所产生的机械振动故障是一种较为常见的故障问题，其主要是由于转子结构在分布方面呈现出一定的不对称问题，这样在长时间高速旋转下，边缘处所产生的偏心力将加大转子部件的磨损度，进而令整个轴承的荷载量呈现出持续性增加的现象，一旦此类荷载值超出轴承固有的承受值时，将引发离心压缩机振动的严重现象。究其本质性原因，转子不平衡主要是由于前期出厂过程中存在的问题所导致的，例如在设计方面，工程设计人员所设定的转子参数并未能考虑到在持续性运转过程中偏心距所产生的影响，这就造成整个转子尺寸参数在旋转过程中极易出现，因为几何形状不对称问题造成的偏心距增加。与此同时，在材料选取方面也存在一定的缺陷，例如大部分企业为满足自身的经济利润，极有可能采用不规范、不达标的原材料制备转子零件，这样其本身生产过程中的不达标，将造成在实际使用过程中无法在固有生命周期下实现高价值的耗损属性。例如转子在长时间运作模式下，其所产生的磨损量，将令转子产生厚度不均的问题。此外，转子设施在实际运作过程中，长时间处于超负荷工作状态，外部环境及内部环境，将加大对转子部件的机械损伤，容易引发离心压缩机的振动问题。

3.2 油膜振荡问题

油膜震荡问题的产生主要是指在封闭条件下的离心压缩机内部由于轴承高速运动，轴承与压缩机内部零件在突然起停状态下，油膜在固有空间内将呈现出一个惯性移动的特征，此时所产生的内部推动问题造成油膜振荡现象。尽管此类油膜振荡问题将伴随着离心压缩机稳步运行而消失，但是在长时间起停状态下，油膜振荡区域所产生的轴承与零部件碰撞问题，将加大对内部组件的消损度，特别是在振动频率持平的情况下，将加剧零部件的磨损量，令整个离心压缩机面临着严重的安全隐患问题。

3.3 转子与气峰的摩擦问题

从离心压缩机设备生产及应用角度来讲，大部分生产厂商为提高压缩机设备的使用功率，一般通过减少叶轮与气峰之间的间隙差距，实现对内部气体的泄漏控制，确保在实际做工过程中，气体压缩量可以更大效率的转变为机械能。但是从离心压缩机运作原理来讲，如果过于注重减少叶轮间隙与密闭间隙，则可能产生因为流体动力振动造成的摩擦问题。例如转子在运行过程中受到外界因素的影响与气峰部件产生局部碰撞，将加大离心压缩机设备运行中的振动频率。

4 离心压缩机振动故障处理对策

4.1 处理措施

离心压缩机故障处理方案一般是指当运行中的离心压缩机产生振动问题时，则将此类设施界定为故障现象，此时应立即停止离心压缩机的任何操作，在内部组件完全停止运行时切断电源。首先，检查离心压缩机内部的主轴轴承，验证设备是否存在磨损问题。其次，应针对离心压缩机叶轮部件进行检测，查证出叶轮表面是否附着杂质，因为在实际设计过程中，叶轮装置及各类驱动装置的设计初衷一般是在理想环境或者是一定荷载条件下，所产生的各类运动平衡状态，一旦外界杂质附着于叶轮表面，且此类参数超出叶轮正常运行状态下的荷载参数时，则必然造成平衡状态被打破，加大叶轮振动频率。此时，应立即进行杂质清除处理或更换叶轮设施，进而解决振动故障问题。最后，在日常运维养护过程中，应针对离心压缩机工作荷载强度，制定出日检查、周检查的运维计划，针对各类主动耗损组件进行排查，一旦发现模式问题，则将立即予以更换处理，保证离心压缩机设备驱动的持续性。

4.2 解决对策

从离心压缩机内部运行模式来讲，气峰材料是压缩机设备运行的重要组成部分，此类材料大多为铝制产品，在高负荷、工作环境多变的运作模式下，将面临着氧化与腐蚀的问题，当气峰材料外部氧化所产生的结构力衰减问题达到气封材料固有承受值时，则将产生变形，甚至是断裂的严重风险。此时，应针对离心压缩机气封材料进行更换处理，采用更为先进的四氟材质，提高气峰材料的应用稳定性，避免在工作状态下产生腐蚀问题，从而达到对机械振动故障的防治。

在对离心压缩机叶轮装置进行清洗时，可以采用水压雾化喷射法，通过水体均匀喷射，将附着在叶轮表面的杂质进行清除处理，同时可以采用充气的方式，对压缩机内部的微细粒灰尘进行清洁，以避免产生结疤现象。

此外，企业在购买离心压缩机时，应选择资质较高的生产上进行采购，然后对设备内部的各项组件参数进行查证，避免不合格、不达标的设备流入到企业生产线中，进而从本质上解决离心压缩机振动故障问题。

从实际维修角度来讲，尽管各类检测工序已经实现信息化、智能化检测，但是在实际运维过程中，仍需要专业人员进行操作处理，才可实现对离心压缩机工作状态进行分析，查证出内部存在的隐性故障问题。对于此，承接离心压缩机检测的工作部门，必须加大对高端型人才的培养力度，通过先进技术、先进经验的传输，为基础维修人员树立正确的维修意识，提高其技能维修水平，为离心压缩机稳定运行提供长期有效的保障机制。

5 结语

综上所述，离心压缩机装置在运行过程中，受到多方面因素的影响，将产生故障问题，为企业带来一定的经济损失。为此，必须进一步分析出离心压缩机装置运行中存在的故障问题，结合管理经验、技术工艺等，构筑出更为完整的故障解决方案，保证离心压缩机装置运行的可靠性。