大庆石化公司化工一厂 黑龙江省大庆市 163311
摘要：离心式空气压缩机运行期间，可能会出现很多故障问题，在空气机组发生压力脉冲的时候，会发出类似“喘气”的声音，即喘振故障的出现。压缩机在发生喘振故障的时候，会产生较大的噪音，同时伴有强烈振动现象[1]。离心式空气压缩机对每一个转速点都有一定要求，在低于标准的情况下，会导致工况平衡性削弱，在此期间出现的节点即喘振点。一般情况下，轻微喘振不会造成压缩机损坏，但也需要避免压缩机在喘振的情况下运行。这是因为喘振期间，可能会导致压缩机内部叶轮和扩压器损坏，如喘振较为剧烈，流量波动较大，可能会损坏轴承。
关键词：离心式空气压缩机;喘振故障;控制预防
引言
随着我国社会经济水平的提高，石化工业在新时期得到了更好的发展。在石油化工生产中，离心式空气压缩机得到了广泛的应用，其最大的特点是效率高、故障率低。因此，离心式空压机发生故障时，很难找出故障原因。因此，技术人员必须了解压缩机的工作原理，掌握压缩机各部件的基本性能。喘振是离心式空压机运行中常见的问题。
1.离心式空气压缩机常见问题
1.1浪涌
喘振故障只存在于离心式空压机运行过程中。浪涌故障可分为两种情况。一种是离心式空气压缩机内部压力达到压缩机最大可压缩值时的喘振。此喘振故障可在压缩机运行前设置压缩机的卸载压力，使运行压力始终低于标定压力。喘振故障也会发生在压缩机流道中。如果工况发生变化，当压缩机内部的气流不能使压缩机产生足够的压力时，压缩机的外部压力高于内部压力，止回阀最终关闭。在这种情况下，压缩机无法输出压力，从而导致压缩机内部积聚大量压力。当累积压力超过外部压力时，止回阀将被压缩机内部压力重新打开。排气后，由于空气不足，压缩机不能连续输出。当压缩机内部压力逐渐降低时，止回阀关闭，空气再次储存在压缩机中，当压缩机内部压力足够时，空气再次排出。这种反复蓄压和泄压会引起电机负载和输出压力的频繁波动，止回阀也会频繁运行。当压缩机处于低压状态时，流量和压力总是处于不稳定状态，即喘振现象。
1.2旋转失速
离心式空气压缩机在运行期间，受特殊因素影响，导致压缩机内部空气流量减少，会增大叶栅的进气冲角。在进气冲角变大的情况下，压缩机内部部分叶片先产生气体的绕流分离。空气分流后流动损失增大，会出现气流减少或气流堵塞的情况。堵塞的气流区会使周围的空气流动发生变化，会增大相邻叶片进口的气流冲角，最终导致分离，同时会降低对应一边相邻叶片进口的气流冲角，以至出现分离区，并顺着叶片栅圆周方向传播。
2.喘振故障产生的原因
2.1叶轮磨损
离心式空气压缩机中的叶轮，主要起到增强空气压力、增加空气流速的作用，空压机内部多数压力都是由叶轮产生的。如果叶轮磨损较为严重，叶轮表面粘附物较多，会增大压缩机喘振故障的概率。
2.2扩压器腐蚀磨损
处于高速旋转状态的叶轮，会产生较强的压力，当压力与扩压器接触，扩压器可以有效降低空气流速，会进一步增强空气压力，也就是说扩压器具有提高压缩机内部压力的效果。在扩压器存在较为严重的磨损、腐蚀情况的时候，流速较高的空气在经过扩压器时很容易形成漩涡，会降低进气量，也就无法提高压缩机内部空气压力，在空压机内部输出压力持续降低的情况下，压缩机会出现喘振故障。
2.3扩压器和叶轮间隙发生变化
离心式空气压缩机对扩压器和叶轮之间间隙的要求非常严格[2]。
如果二者之间间隙过大，可能会出现串气泄露的情况，会降低液压机内部空气流量，在间隙过小的情况下，通过叶轮和扩压器的空气流量会变小，如后端推力轴承有磨损问题，很容易导致叶轮与扩压器发生碰撞。所以在叶轮和扩压器之间间隙过大或过小的情况下，都会导致空气流量变小，压缩机无法提高输出压力，这也是导致喘振故障出现的原因。
3.离心式空气压缩机喘振故障的控制预防
3.1喘振故障的控制
为了更好的预防和控制离心式空气压缩机喘振故障，通常可以采用自动双重、空重车、恒压节流、恒压四种控制方式。在自动双重模式或恒压节流过程中，在进气阀关小的情况下，会降低马达电流，如因进气阀关小导致喘振故障发生，该马达电流即节流极限。压缩机运行到节流极限值的时候，需要对进气阀角度进行调整，同时打开旁通阀排出适量压缩空气，使压缩机内部空气流量持续流动。如技术人员听到压缩机发出沉闷的“喘息声”时，几乎可断定压缩机出现了喘振故障。在此期间，技术人员需及时点击控制盘上的服务按钮，彻底将喘振现象清楚，避免因喘振故障对压缩机造成损坏。
3.2喘振的预防
控制喘振的方式降低了压缩机的设定压力，导致压缩机产生的压力达不到相关标准。同时TL值容易受空气温度、系统负荷变化、设定压力等因素的影响。在各种影响因素发生变化的时候，可能会导致提前设定好的TL值实效，喘振故障依然不会消失。为了避免喘振故障给离心式空气压缩机的正常运行造成影响，必须针对喘振故障问题采取相应的预防措施。
3.2.1.防止磨损和腐蚀
运行中的离心式空气压缩机，例如。深度、腐蚀现象，在高速旋转的情况下，可能与扩压器发生碰撞，避免磨损，腐蚀问题影响脉冲旋转的稳定性，同时，我们也要密切注意后侧面的磨损，保证转动的平衡，在压缩机长期使用的过程中，泵的表面可能会有一些附着物，因此，技术人员有必要定期清理附着物，以有效防止停电的发生，此外，还必须密切注意扩散器的磨损和腐蚀。由于在压缩机运行过程中，扩散器长期处于高温高压下，技术人员必须定期对扩散器进行维修，以免出现磨损和腐蚀的迹象。如果疲劳和腐蚀严重，我们应该考虑更换扩散器[3]。
3.2.2控制调节器和扩散器之间的间隙
在离心式空气压缩机的运行过程中，如果调节器与扩压器之间的间隙发生变化，则过载误差的可能性会增大。因此，必须控制调节器与扩压器之间的间隙；为了更好地观察调节器与扩压器之间间隙的变化，可以在离心机的高压和低温位置安装振动特性。当加速器和转子发生变化时，振动值也会相应变化。当变化超过默认值时，报警器会发出报警，提醒技术人员处理。
结论
综上所述，离心式空压机一旦停电，其运行质量将直接受到影响，甚至报废。因此，要避免停电事件的爆发，必须从一个防控体系入手。因此，在离心式空压机的运行过程中，有必要重点控制压缩机的各个部分，以提高离心式空压机的性能。
参考文献
[1]吕文浩，鲁悦，刘云龙.离心式空气压缩机喘振故障分析与控制预防[J].科学技术创新，2020（26）：195-196.
[2]罗军.离心式空气压缩机喘振故障分析与控制预防[J].新疆有色金属，2016，39（S1）：83-85.
[3]钟瑞明.离心式空气压缩机喘振故障分析與控制预防[J].采矿技术，2010，10（03）：84-86.
作者简介
李艳龙，男，1984年03月15日，汉，黑龙江省大庆市，在大庆石化公司化工一厂裂解车间从事新区分离班长，联系地址：大庆石化公司化工一厂裂解车间，邮编：163000。