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空分压缩机组的故障诊断及处理措施

发表时间：2020/1/9 来源：《电力设备》2019年第19期作者：王希禄

[导读] 摘要：在化工生产中，压缩机设备将发挥重要作用。

        (伊犁新天煤化工有限责任公司新疆伊犁 835000)
        摘要：在化工生产中，压缩机设备将发挥重要作用。而设备一旦出现故障，往往会造成停工问题的发生，容易给企业生产运营带来损失。所以针对压缩机设备故障，需要实现及时、有效处理，保证设备能够维持稳定运行，继而为生产活动的开展提供保障。鉴于此，本文对空分压缩机组的故障诊断及处理措施进行分析，以供参考。
        关键词：压缩机设备；故障处理；质量控制检查
        引言
        压缩机设备故障的发生，可能由各种因素导致。想要实现故障快速处理，还要熟练掌握设备结构原理，以便准确进行故障发生原因的判断。在此基础上，需要掌握各种故障处理策略，以便采取有效措施使设备功能尽快恢复，保证设备能够维持稳定运行。
        1压缩机设备结构原理
        压缩机是将低压气体提升为高压气体的从动流体机械，是制冷机组的核心设备，需要从吸气管吸入低温低压制冷剂气体，然后利用电机运转带动活塞进行压缩，促使排气管排出高温高压气体，从而为制冷循环提供动力。目前，常见压缩机设备种类较多，包含压缩机、螺杆式压缩机、往复式压缩机等多种，拥有各自的结构特点。但从整体上来看，压缩机设备由定子和转子两大部分构成，定子包含机壳、密封、轴承、隔板等部件，转子包含主轴、叶轮、联轴器等部件[1]。在工作过程中，介质气将通过设备高速旋转的叶轮，得到压力和速度的提升，将原动机的机械能转化为气体动能和静压能。经过扩压器，气体流道界面将增大，使得前方气体流速下降。在后方气体不断涌出的情况下，可以使气体动能转换为静压能，继而实现增压的功能。
        2压缩机故障原因
        2.1轴承温度过高或者损坏
        当轴承的润滑油使用不足，那么发动机就会产生因为供油量缺失而导致的轴承产生大量摩擦而产生高温，轴承也因此承受更高温而引起的机器故障；而同样能够引起此类故障的情况也有可能是润滑油的质量不优，若是使用水分过高的劣质润滑油，甚至润滑油已经因为存放不当而过期，那么同样会因此对机器产生损害，导致机器出现轴承温度过高而产生的故障。
        2.2设备振动过大
        (1)当机器自带的精确度失去了正确性的时候，机器会出现振动过大的现象。
        (2)当机器运行时，共振现象也是需要额外注意的。比如在压缩机高速运转就要接近临界点时，整台机器将更加增大振动频率；当其运行时，有些机器零件会在某个频率上达到一些倍数值，那么这种现象就会引起共振；或者当机器运行时内部的油膜产生振动，很可能就会因此出现共振现象；而最为严重的，能够使机器损坏的环境，应该是机器在喘振区的工作现象，机器会同时因为出口的压力而出现较为严重的振动，从而造成机器的损坏。
        3压缩机设备的故障处理
        3.1故障分析方法
        实际在压缩机投产运行的过程中，由于设备本身结构复杂，拥有较多运动部件，且各部件在应用期间存在受力不均衡的情况，所以较容易发生故障。为此，需要定期进行设备气路、油路、转子等各部位的质量控制检查，以便及时发现问题，降低设备故障发生率。实际在压缩机发生故障后，对设备进行质量控制检查，需要确认各部件是否发生损坏，一旦不符合要求需要及时更换或维修，确保设备安全隐患得到排除。在故障分析方面，由于压缩机故障类型较多，还要结合设备故障现象进行诊断，有针对性的进行质量控制检查，提出科学的检修策略。首先，需要完成设备性能参数检测，确认设备排气量、油温等参数能否达到要求，从而对零部件故障情况进行准确判断。针对运行中的设备，可以利用传感器加强各部位振动信号和内部信息检测，以便完成故障具体位置判断，完成设备问题的常规分析。

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针对设备内部传动系统等容易发生磨损的区域，可以通过油液分析确定设备油液中的水分、酸度等参数是否符合规定，以确定部件运动状态。完成设备故障诊断后，可以通过拆卸对故障原因进行确认，然后采取措施对损坏部件进行修复。
        3.2质量问题处理
        结合机组停车时发出的信息可知，转子振动值超出了报警值。为确认转子部件是否受到事故影响，需要对转子轴、叶轮等部件进行质量控制检查。针对转子轴，需要完成径向跳动检查，确认异物是否进入叶轮进口流道，在给转子轴带来冲击的同时，造成转子不平衡性加大。通过拆卸检查，可以发现转子轴端密封发生了严重磨损，平衡盘密封内的孔轴同样发生了磨损，入口端轴径向跳动值最大，能够达到0.18mm，给机组转子的平稳运行带来了严重影响，将导致机组因转子振动超差发生联锁停车。结合实际磨损情况，需要提出相应的修复方案，完成转子轴的矫直，并利用纱布、锉刀等工具完成密封位置残留痕迹处理，更换严重磨损的轴套。对叶轮质量进行检查，可以发现转子上进口端存在异物进入一级叶轮的情况。针对各叶轮口圈，需要完成径向和端面跳动检测，发现一级叶轮径向跳动最大能够达到1.8mm，其余叶轮跳动值则符合要求。为排除问题，需从主轴上拆下一级叶轮，完成全面着色检查，确定叶轮存在的裂纹。
        3.3压缩机出口气量的解决办法
        对于机器气量缺少的情况，首先，在机器使用前，要反复确定压缩机的电压是否到达其可以使用的安全范围；其次，在使用前定期以及严谨的对压缩机的入口处进行清扫，避免因为外在颗粒而造成的压缩机不必要的磨损也十分重要；压缩机的安装十分繁琐，但在安装过程中一定要严格对其质量进行考察，并对每一个零部件进行有效全面的清理打扫按照安装规则进行逐一安装，避免因为安装失误而导致运行中可能出现的问题；压缩机自带的过滤器因为故障无法正常运行，可能是因为堵塞，压力被阻碍在机器运行时，需要有规律的频繁检查机器自身过滤器的状况，并根据其出现的问题做出必要的调整，比如更换滤芯等。
        3.4运行条件微调
        适当降低润滑油温度。将压缩机油温高限控制点由57℃调整至54℃。通过控制油温、油压来增加油膜的支撑刚性。适当增加振动报警延时。在过临界转速时振动会突然增大并回落，随着时间的延续，振动值会稳定在一个正常范围内，此时就可以正常运行。根据厂家允许经验值，将压缩机出口X、Y轴径向振动报警停机延时，由原0s调整至3s调整压缩机加载条件。将压缩机空载转速由原NTP45%调整为NTP37%，在过临界转速前，让压缩机空载运行，提高滑油温度，稳定油压，让油膜形成更稳定，降低振动值。调整压缩机振动报警停机值。主要是因为在启机后到达临界转速前振动实测值较高，在预热空载运行期间防止报警停机，参照厂家允许经验值适当调整。将压缩机出口X、Y轴径向振动报警停机限值，由原76μm调整为100μm。
        结束语
        压缩机是一个新型的压缩机，它是经过对过去压缩机的再创造而组成的，功能更加完善，使用更加广泛的压缩机，它主要由各个小系统和零部件进行组装而成，例如密封系统等。与以往的同类设备比起来，它的价格更加低廉，使用效率更高，更能满足广大顾客的要求。但是有利必有弊，正是因为它的应用广泛，在高频率的使用过程中往往就会因为不同的使用状况，出现很多复杂的故障。而由于它的价格不菲，体型庞大，遇到压缩机故障，往往会对企业效益造成不少损失。
        参考文献:
        [1]李建明,张鹏.压缩机密封工作原理与典型故障研究[J].科技创新与应用,2018(33):50-51.
        [2]李伟龙.化工机械设备H_2压缩机设备的故障处理策略[J].化工管理,2018(19):156.
        [3]杨光良.化工机械设备H2压缩机设备的故障处理策略[J].住宅与房地产,2017(29):230.
        [4]苏科.压缩机状态监测系统典型故障处理[J].泸天化科技,2017(03):184-185.
        [5]杨艳,刘二斌,韩斌.压缩机干气密封工作原理与典型故障研究[J].化工管理,2017(18):192.