離心壓縮機故障原因及對策分析
離心壓縮機廣泛用于眾多的工礦企業(yè)中,是企業(yè)的關鍵設備,在企業(yè)中占有重要地位。離心壓縮機的***運轉(zhuǎn)能夠促進企業(yè)的,對企業(yè)的持續(xù)發(fā)展有重要意義。然而,壓縮機的故障問題常常會給企業(yè)帶來嚴重的經(jīng)濟損失,需要我們及時找到故障原因,解除壓縮機的不正常振動現(xiàn)象,保證機器設備和儀表的工作效率,增強壓縮機的使用壽命,提升設備的工作質(zhì)量和工作進度,促進企業(yè)的發(fā)展。
一、離心壓縮機常見故障原因分析
離心壓縮機故障現(xiàn)象常見的是振動和噪音,振動能夠?qū)е聣嚎s機機組結構不穩(wěn)定,受到損壞,降低設備的使用壽命。振動按照機械性質(zhì)可分為強迫振動、自激振動、非定常強迫振動。旋轉(zhuǎn)機械主要的部件是轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子不平衡或轉(zhuǎn)子缺陷造成的故障占壓縮機故障的70%。
1. 轉(zhuǎn)子不平衡
離心壓縮機機械轉(zhuǎn)子不平衡的原因有很多方面:設計時的缺陷、材料質(zhì)量不過關、葉輪葉片的斷裂以及工藝過程中產(chǎn)生的問題等都會對機械轉(zhuǎn)子的質(zhì)量造成影響,當轉(zhuǎn)子的質(zhì)量中心與旋轉(zhuǎn)中心之間存在偏差時,就會使轉(zhuǎn)子出現(xiàn)不平衡。轉(zhuǎn)子不平衡包括兩種:原始不平衡、漸發(fā)性不平衡和突發(fā)性不平衡。原始不平衡是制造、轉(zhuǎn)配、材料原因引起的不平衡,漸發(fā)性和突發(fā)性不平衡都是由于糞車和異物堆積、沉淀等對轉(zhuǎn)子的腐蝕、附著和卡塞形成的。
2. 轉(zhuǎn)子不對中
大型機組中多個轉(zhuǎn)子之間由于機器的安裝誤差、工作產(chǎn)生的熱膨脹、變形、基礎沉降等原因,使各轉(zhuǎn)子軸線之間產(chǎn)生不對中,進而引起轉(zhuǎn)子系統(tǒng)一系列有害的動態(tài)效應。導致機器發(fā)生異常振動,引起嚴重的危害。轉(zhuǎn)子不對中分為軸承不對中和軸系不對中兩種。其中軸系不對中會產(chǎn)生平行不對中、角度不對中和綜合不對中三種情況。
3. 轉(zhuǎn)子彎曲
轉(zhuǎn)子彎曲是各橫截面的幾何中心連線與旋轉(zhuǎn)軸線不重合,使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生偏心質(zhì)量,從而產(chǎn)生不平衡振動。當機組停用一段時間后再開機時,會出現(xiàn)振動很大或不能正常開動,可能出現(xiàn)轉(zhuǎn)子彎曲。轉(zhuǎn)子彎曲有兩種:性彎曲和臨時性彎曲。性彎曲是轉(zhuǎn)子發(fā)生弓形彎曲后不能恢復的彎曲,其產(chǎn)生原因有涉及制造園,停放時方法處理不當,或早熱水激冷等造成的。臨時性彎曲是可以恢復的彎曲,當欲負荷過大,開機運行時暖機不充分,升速過快時會導致轉(zhuǎn)子變形彎曲。
4. 喘振
喘振是離心壓縮機的特有的故障現(xiàn)象。當壓縮機轉(zhuǎn)速下降出口壓力未下降時,或壓縮機在運行過程中負荷降到規(guī)定范圍值之下時,正常的氣體輸送會被破壞,氣流的方向會發(fā)生逆轉(zhuǎn),壓縮機恢復原始壓力,產(chǎn)生流通道旋渦,形成喘振。喘振對壓縮機和機組零部件會造成損害,嚴重情況下會引起更大的事故,應對壓縮機的各個氣體循環(huán)系統(tǒng)做好控制,抑制這種現(xiàn)象的發(fā)生。
二、離心壓縮機故障處理辦法
離心壓縮機檢修人員應努力學習壓縮機維修管理技術,提高工作效率和技術水平,保障檢修的**度和檢修質(zhì)量,有效地解決壓縮機的故障。同時,應給每臺壓縮機配置檢測控制系統(tǒng),及時檢測機組的運行情況和工作狀態(tài),根據(jù)機組的運行情況進行在線監(jiān)測,提取故障數(shù)據(jù),分析誤差原因,幫助維修人員矯正誤差,提高機組的工作效率和設備的檢修質(zhì)量。
1. 這對常見故障的日常檢修和維護
①轉(zhuǎn)子不平衡的治理措施
針對初始不平衡,檢查是制造、安裝還是設計原因,按照技術要求對轉(zhuǎn)子進行動平衡,重新安裝對位轉(zhuǎn)子上的零部件,清除轉(zhuǎn)子上松動的部件;針對漸變性和突發(fā)性不平衡,日常要做好定期檢修和清理除垢工作,及時更換損壞的轉(zhuǎn)子,清理疏通義務,保證介子的清潔,紡織結垢和腐蝕。操作人員應定期采用往進氣口不斷注水的方式清楚葉輪和隔板結疤,壓縮機停止工作時工作人員可以揭蓋直接處理結疤,或?qū)⒍趸細怏w加入壓縮機內(nèi),清除機組里面的沙粒和灰塵,進一步減少離心壓縮機形成結疤。
②轉(zhuǎn)子不對中的治理措施
針對設計原因產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子不對中,應認真核對圖紙,根據(jù)設計工藝中的冷態(tài)對中數(shù)據(jù)進行對照核實,并按照要求調(diào)整轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中的軸承對中情況。針對安裝問題,進一步檢查機殼保溫狀態(tài),熱膨脹是否均勻、受限。針對操作運行問題,檢查機組是否超負荷運行,介質(zhì)溫度是否偏離設計值。調(diào)整機組基礎沉降,檢查是否有滑板腐蝕、機殼變形等狀況發(fā)生。采用先進儀器如激光矯正儀等幫助機組矯正精度,減少誤差現(xiàn)象,提高檢修維護的小籠包。
③轉(zhuǎn)子彎曲的治理措施
針對性彎曲的產(chǎn)生原因,應做好對轉(zhuǎn)子的正確保管,按照規(guī)定存放轉(zhuǎn)子防止發(fā)生變形,及時檢修,定期按一定角度盤轉(zhuǎn),校正轉(zhuǎn)子,按照技術要求做好動平衡;針對臨時性轉(zhuǎn)子彎曲,可以調(diào)整后重新開機,延長暖機時間,嚴格遵照規(guī)定進行升速,加載。針對轉(zhuǎn)子彎曲的設計安裝原因應提高機組配件質(zhì)量,如離心壓縮機的氣封材料應該用四氟材料,防止運轉(zhuǎn)過程中發(fā)生氧化、腐蝕,引起端麗或變形,產(chǎn)生振動故障。此外,離心壓縮機的冷卻管應采用波紋管換熱器,可以有效地加速進入壓縮機的氣體和液體湍流,減少機組部件的結痂狀況,提高壓縮機的換熱效果,同時防止壓縮機不能快速降溫,對工作面產(chǎn)生應力,使壓縮機能夠減少受到外力的沖擊,機組運行過程中不會產(chǎn)生自我膨脹,引起振動故障。
④喘振的治理措施
針對機組的喘振現(xiàn)象,應開大回流閥,保證入口的流量和壓力;其次,調(diào)整機組的轉(zhuǎn)速,嚴格按照操作規(guī)定要求,降速前需提前降壓,升壓前需提前升速,規(guī)范操作;對進出口的過濾器、濾網(wǎng)、流道及時進行清洗,防止堵塞,保證出口暢通,控制出口壓力在設計范圍內(nèi);調(diào)整出口的冷卻器,使其滿足設計要求;對問題較大難以控制的,須更改設計或更換轉(zhuǎn)子。
2. 采用控制系統(tǒng)進行機組的維護和保護
①神經(jīng)網(wǎng)絡故障診斷。當壓縮機故障和原因之間是非線性關系時,可采用神經(jīng)網(wǎng)絡診斷故障。神經(jīng)網(wǎng)絡可以從根本上分析壓縮機的運行狀況、機組的組織變化,從而判斷出其故障的原因。②小波分析故障診斷。小波分析是利用小波變換過程處理離心壓縮機的故障信號,在故障診斷上有明顯優(yōu)勢,具備準確診斷的能力??梢詫崿F(xiàn)局部診斷、縮小故障識別范圍、調(diào)高檢修的準確度。小波分心在獲取壓縮機的潛在故障信息后,會自動調(diào)節(jié)參數(shù)和預定值相吻合,待自動調(diào)節(jié)結束后,會逐步降低輸入值,分層次地分解壓縮機的故障信號,進一步準確判定壓縮機故障。
三、結余
離心壓縮機的故障原因和表現(xiàn)形式具有多樣化和復雜性,給故障診斷帶來了一定的難度,因此需加強日常維護和管理。采用高科技的診斷技術能夠幫助我們準確判斷、識別各種異常現(xiàn)象,及時準確地調(diào)整和維護、控制壓縮機的運行狀態(tài),發(fā)揮出壓縮機的工作有事,提高企業(yè)效益。
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