往复压缩机工艺管道振动与消减措施分析

往复压缩机工艺管道振动与消减措施分析
发布时间：2022-05-23T02:17:18.995Z 来源：《科技新时代》2022年4期作者：刘丽[导读] 往复式压缩机运转过程中管道结构与气体介质是造成其振动的主要因素，一旦往复式压缩机长期处于振动状态下工作，就会影响其使用寿命，不能保障其使用安全与稳定性。

本文主要阐述了往复式压缩机工艺管道振动的原因，并根据实际情况制定了相应的消减措施。

刘丽
大庆石化工程有限公司黑龙江省大庆市 163714摘要：往复式压缩机运转过程中管道结构与气体介质是造成其振动的主要因素，一旦往复式压缩机长期处于振动状态下工作，就会影响其使用寿命，不能保障其使用安全与稳定性。

本文主要阐述了往复式压缩机工艺管道振动的原因，并根据实际情况制定了相应的消减措
施。

关键词：往复式压缩机；工艺管道振动；消减措施
往复式压缩机的主要工作原理为发动机通过齿轮旋转带动联轴器与滚轮，旋转的动力通过连杆机构转化为压缩机十字头的往复运动。

十字头在实际的运转过程中，将活塞压入及带出压缩机，气缸中的气体实现压缩。

气缸中的气体在曲轴每旋转一圈后就产生一次压缩气体，压缩机完成一次工作循环。

气体在压缩机不停的旋转过程中，重复性的完成压缩工作，实现气缸气体的不断压缩与排气。

大量的压缩气体存在压缩机系统中，随着压缩气体量的不断增加，会形成高压气柱，气缸中的气体在压缩机不断的工作运行下，空气密度通过不断的压缩也逐渐的提高，空气内部压力随之升高。

气缸中的活塞会对气体进行不断的压缩，产生强大的压力，气体在压力的影响下会产生一定的波动，剧烈的波动会影响压缩机内部系统的正常工作运行。

空气会随着压缩机的不断工作运行被吸入其中并产生压缩，气体受到剧烈的波动，压缩机在气体剧烈波动的情况下会对其工作运行的安全、稳定性产生影响。

气体在压缩机内部会不断的运动，压缩机内壁会受到气体压力的挤压，随着挤压时间的增加，压缩机内部零部件会产生机械疲劳，对压缩机内部零部件的使用寿命有着一定的影响。

1 压缩机工艺管道振动的危害
往复式压缩机是石油化工企业中的重要机械设备之一，一旦往复式压缩机管道出现异常振动，就会影响往复式压缩的正常工作运行，长时间的异常振动还会对相关仪表、阀门等配件产生影响，造成其安全、稳定性下降，影响石油化工企业的正常生产运行。

2 往复压缩机工艺管道振动原因分析 2.1 气流脉动产生的压缩机工艺管道振动
气流脉动主要指的就是气流的周期性变化，石油化工企业生产过程中往复式压缩机是其重要的动力来源，有着运动方式特别，周期性吸气与排气等特点，因为以上的特点造成了往复式压缩机在工作运行过程中，管道内的气流压力、速度等也呈现出周期性的变化，导致气流脉动现象发生。

2.2 共振效应产生的压缩机工艺管道振动
工艺管道在往复式压缩机的运转过程中，有着自身的固有频率，管道内的气流也有着自身的固有频率。

这就会造成往复式压缩机工艺管道内气流的固有频率一旦与往复式压缩机管道的固有频率相近时，就会产生共振现象。

往复式压缩机在管道气流与管道发生共振的过程中，压缩机的振动更加明显，同时在压力脉动的作用下，又增加了振动频率，影响往复式压缩机的正常工作运行，危害往复式压缩机的使用寿命。

3 消减工艺管道振动的有效措施 3.1 完善和优化工艺管道设计
工艺管道的设计在往复式压缩机的整体设计中显得尤为重要，一定要保障其平直，不能存在明显的垂直幅度及较大的弯曲角度，在满足使用需求的基础上尽量的减小管道直径，加强管道的强度与刚性，进一步的提升工艺管道的安全性及稳定性。

工艺管道在铺设时也要按照相应的要求贴地面铺设，加强管道的支撑力，降低管道振动的幅度，减少对往复式压缩机可能产生伤害的几率。

3.2 改变管道固有频率
工艺管道的振动来源主要是因为气流的振动频率与管道的固有频率相近，想要解决以上的问题，就要对管道固定频率进行提升，一般情况下，管道的固有频率要达到气流振动频率的两倍以上，降低共振出现的几率，实现对往复式压缩机管道振动消减的目的。

3.3 科学运用集管器
集管器是目前往复式压缩机工艺管道振动消减措施中经常使用的设备之一，有效的低效各种脉冲，对工艺管道内的整体脉动量进行降低。

通常情况下集管器的流通面积要大于进气管面积四倍以上。

同时集管器在工作运行的过程中，对气流脉动方向与大小要实时关注，气流的脉动大小与方式随着时间的变化而变化，想要抵消各个方向的脉冲，就要了解与掌握气流脉动相位，因此往复式压缩机工艺管道振动消减措施中，集管器发挥着重要的作用。

3.4 合理运用缓冲罐
缓冲罐也可以适当的消减往复式压缩机振动，压力脉动在气压缓冲的过程中适当的降低，往复式压缩机工艺管道振动在压力脉动有效抵消的情况下实现降低。

3.5 安装节流板
孔板的安装也可以适当的对往复式压缩机工艺管道振动进行消减，改变管道中流动气流的形状，将柱状波转变为行波，管道内的压力在孔板的作用下更加的均匀，有效的达到缓冲气流的目的。

在孔板的作用下，气流的大小也被改变，分散气流的方向，大幅度降低了管道内的能量，降低气流脉动。

孔板在工艺管道中的安装一定要准确的计算出孔板处的压力，安装在适合的位置。

3.6做好设备的维护工作
往复式压缩机的内部结构包括活塞、连杆、曲轴等各种零部件，相对比较复杂，曲轴在往复式压缩机内呈现出高速运转的状态，需要对曲轴定期的进行维护保养，一旦维护工作不到位，就会对机构的安全、稳定运行产生阻碍，尤其是各个零部件之间的润滑问题，润滑效果不达标，就会加大各个零部件之间的磨损，降低了压缩机的使用寿命。

因此在对往复式压缩机的工作运行中，要定期的对其进行维护，检查润滑油质量，如果发现问题及时的更换和添加，同时对各个零部件之间的连接进行检查，避免出现松动、脱落等现象，要及时的紧固和更换。

往复式压缩机在工作运行中如果出现异常振动，就要及时的找出原因，制定相应的消减措施，保障往复式压缩机的安全、稳定运行。

4 往复式压缩机技术发展趋势
经过我们的实际调查研究发现，往复式压缩机常见的故障种类比较多，主要的有以下几种，分别为排气温度异常、排气压力异常、噪声异常、轴瓦磨损、温度过热等。

所以我们需要实时监控往复式压缩机的工作状态，传统的监测手段已经不能满足现代化的使用需求，需要使用相应的精密诊断仪器设备，科学合理的控制压力、温度、振动、超声等数据参数，对往复式压缩机可能出现的故障部位、故障原因准确的分析出来，目前的技术难点就是对故障信号的识别与参数的精准测量还存在一定的问题，需要及时解决。

随着我国科技的不断发展进步，往复式压缩机逐渐的向着智能化、信息化、网络化等方向发展，高度重视往复式压缩机的在线故障诊断，实现先进的仪器设备对振动信号来源进行监测，实现往复式压缩机故障信号处理的自动化诊断。

目前我国对人工神经网络、专家系统的研究取得了一定的成绩，自动诊断系统变得越来越成熟。

世界各国对往复式压缩机故障自动诊断系统已经进行了深入的研究，研究的重点为利用神经网络算法的自学能力及对历史数据的挖掘。

5 结语
经过以上的研究和分析发现，想要保障石油化工企业的正常工作运行，就要加强往复式压缩机的使用安全与稳定性，影响往复式压缩机正常工作运行的重要因素之一就是往复式压缩机的工艺管道振动，一旦出现异常振动或者振动幅度较大，就会降低往复式压缩机的使用寿命，我们需要根据振动的实际情况制定相应的往复式压缩机振动消减措施，保障石油化工企业的安全、稳定运行，为企业创造更多的经济效益。

参考文献：
[1]吴波,杨家鑫,霍维斌. 往复压缩机工艺管道振动分析及消减措施[J]. 化工设计通讯,2019,45(02):163+180.
[2]张士永,马静. 往复压缩机气流脉动及管道振动分析[J]. 压缩机技术,2011(01):22-25.。