摘要:近年来,随着中国化工行业的快速发展,对离心压缩机的需求逐年增加。正确使用离心压缩机,维护压缩机的稳定性、安全性和可靠性,避免压缩机意外停机是现代工业设备管理的主要目标。为此简要分析了一些常见振动故障的原因和纠正措施。在压缩机的日常管理过程中使用在线监侧系统来对压缩机的相关运行数据进行检查,并在出现故障造成重大损失之前及时调整运行参数,以进行关机和维护。
关键词:离心式压缩机;化工行业;振动故障
引言
随着当前我国化工生产的不断发展,在化工生产过程中同样也对于各类设备提出了较高要求,一旦任何机械设备出现了较为明显的故障问题,必然会对于整个化工生产形成严重影响,这也就需要切实关键设备常见问题的详细分析探讨。离心式压缩机作为当前化工生产中比较关键的一环,同样也应该引起高度关注,确保常见的各类故障问题能够得到较好明确,尤其是对于比较典型的振动故障,更是应该予以高度关注,详细辨识造成振动的主要原因,如此也就可以有目的地予以应对处理,降低危害程度。
1.离心压缩机组振动故障现象分析
1.1内部转子失去平衡性
离心式压缩机内部运行主要依靠转子,转子失衡经典故障表现一般有三种:发展性失衡、意外性失衡和初始失衡,转子失衡应通过结合离心压缩机中转子不平衡故障的各种判断现象和维护经验来进行维修。转子不平衡故障为正弦波。随着速度增加,如果转子速度低于临界速度,则振幅值会增加;当速度高于临界极限时,振幅值将趋于稳定。转子不平衡失效的原因有:旋转体的几何形状的重心位置固定不正确、零件的表面磨合松动、轴心间连接失效、内部孔位过大导致零件高速旋转偏离核心、轴上匹配零件的调整错误导致轴上零件不对称产生弯曲误差等。
1.2转子不对正
转子不对正分为三类:平行不对正、角度不对正和键合不对正。主要判断类别方法为通过使用振动信号检查来判断单元在高温下是否对准,同时观察轴承液压的变化,当液压下降时说明轴承下半部的内表面与轴颈之间的缝隙变大,最终由于各种因素引起振动故障的发生。因此使用振动信号除了能够检测零件之间的缝隙差距外,还能够测量轴向和径向振动,提供诸多测量数据来进行准确的转子对正故障判断。
1.3内音体轴承失效
离心机内部轴承失效也是常见的经典故障之一,故障内部原理通常为滚动轴承出现异常振动或缝隙扩大。因轴承的复原力学特性为非线性上升,当润滑特性失效时,会发生各种异常振动。随着轴的旋转,滚动单元会以径向载荷方向发生轴体异常振动。为解决此问题,维护时可以利用滚动轴承的径向游隙,向核心区域施加压力来解决异常振动问题,若发现轴承具有过度磨损现象,必须及时进行更换。
1.4基础定心不良
通常故障振动原因也会包含定心不良的因素。根据具体情况,可以采取以下措施:若是因机体找正位置不良而引起的故障振动,则可以通过校正对正误差来解决。若是机体端面的定心不稳,则可以通过修补端面的平整度来进行补偿解决。如果振动是由于地面高度沉降引起的,则必须通过地面工程施工来进行补救。
2.故障处理对策
2.1稳定转子平衡性
造成转子不平衡的原因很多,针对不同的原因,必须采取不同的预防措施。由于未在旋转体的几何轴上设计旋转体重心的问题,所以可以使用动平衡方法来消除或增加重量,并根据振动模型曲线的线性化原理来使用柔性转子平衡。在旋转体的几何轴设计中,由于挠性转子无法自身平衡,因此必须通过对表面进行额外加工来保证平衡性,并且需要注意避免零件未对齐导致的表面不匹配,应一同加工来保证一致性。
2.2纠正转子对正
为纠正转子对正度,应尽可能改善工作条件,定期清洁转子表面涂层,以确保没有灰尘覆盖;定期清洁导液叶轮,以确保没有结露或污垢;适当调整转子的运动参数,以确保转子弯曲度不超过极限值并且部件的连接稳定,组织专家团队来进行转子对正操作。
2.3升级压缩机气密措施
当前主流的离心式压缩机组中空气密封材料一般使用铝制品材料。这种类型的气密措施在长期使用后,容易发生氧化和腐蚀现象。气密部位难以做到彻底清洁维护,随着时间推移,离心压缩机的气密结构便会变形甚至破裂,导致转子运行中的摩擦振动逐渐明显,出现异常的故障。为了防止此类气密措施失效故障,应对气密材料技术进行改进,研究表明,聚四氟乙烯材料拥有反应惰性,可以有效地防止氧化腐蚀,防止气封变形,并减少异常振动的频率。
2.4提高检修流程质量
离心式压缩机的维护不仅工作量大,而且由于维护空间小,还要求高水平的测量精度。因此,需要工程技术专业且负责任的维护团队。维护人员可以使用激光对中器来使设备维护误差控制在0.02之内,并且通过在离心压缩机中安装检测系统,实现对单元运行状态的实时监控,及时发现压缩机运行中的不稳定因素,避免事故的发生,提高维修质量。
2.5加强维护措施
离心压缩机的振动干扰会严重影响机器的正常使用、寿命和生产效率。因此,为了确保离心压缩机的稳定运行,有必要对离心压缩机进行日常维护。一是定期监测离心压缩机的振动幅度和排量范围,通过参数排查、数据分析和声音判断方式来检查离心压缩机是否处于正常工作状态,确保机器的正常运转。二是严格检查离心压缩机的润滑模块油质,分析压缩机的相关运行设备参数,确定机组工作点的位置,并针对偏离正常中心的模块进行位置调整,稳定运行单元并核实数据。三是监视离心压缩机振动轴的位移情况并加以仔细观察记录,若发现数据异常,必须及时采取有效措施。四是检查机器各部分的绝缘情况,确认日常防腐工作是否已完成。发现污渍应及时清理以确保设备的正常运转。
2.6降低管道振动
离心式压缩机的各种进、排气管道发生振动故障,其主要原因是压缩机的运行频率波动牵扯导致的,主要故障影响局限于机组核心附近的管道组件。为了降低和控制管路振动故障,可采取以下针对性措施:一是提升离心式压缩机内部转子的动态平衡度;二是压缩机外部的吸、排气口加装柔软管道;三是在管道内部加装缓冲器;四是在布置设计管道时减少相应的急拐弯、异形接头;五是增加或减少管道支架的间距。
2.7其他解决措施
对于其他异常振动的情况,应根据具体症状研究相应的解决方案。例如振动是由冲击波引起的,则可以使用添加阀和孔板的方法来减少内部压强并防止产生电阻性冲击波。如果冲击波持续增高,可以在阀和孔板后面安装能量吸收管来解决问题。
结语
本文简要分析了一些常见振动故障的原因和纠正措施,能够使管理和维护人员对压缩机站中的振动离心式压缩机故障有更加深入的了解,并能够解决常见的异常振动。综上所述,通过对离心压缩机振动装置故障的诊断和处理,能够发现本身故障原理和表现症状并不是完全对应关系,部分时候可能是多种故障同时发生。为了正确地确定和处理故障,工作人员不仅需要全面了解设备,还需要掌握相关的振动故障原理知识。
参考文献
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匡匡