离心压缩机在运行中的故障分析及检修技术

离心压缩机在运行中的故障分析及检修

技术

摘要：离心压缩机是一种高速空压机，使用范围较广。离心压气机在维修和

管理中具有较为显著的特点，即其主要气流沿径向运动。本文通过简述离心压气

机的工作原理，探究了它在使用过程中的常见故障和维修方法，以期为相关研究

提供借鉴。

关键词：离心压缩机；故障分析；检修技术

一、离心压缩机工作原理及优缺点

（一）离心压缩机工作原理

离心压缩机包括主机，冷却液，油站，电动机等部件。机组存在较多质量控

制点，机组水平，旋转件平衡水平，支撑轴承接品质等状况均由压缩机机组掌控，而这些零件是否正常运行决定着离心压缩机总体运作等级。离心压缩机原理为电

动机驱动压缩机主轴叶轮旋转，压缩机内部气体受离心力作用压缩进入扩散器，

且此时工作轮中部形成一气流较稀的区域，叶轮内不断有新气涌入，确保气压机

内的气能够持续流动，由于离心力的影响，压力升高在扩压器转速下降后，得到

进一步提升，以满足生产工作需要。在多级叶轮的串联作用下，还可以进一步改

善其内部的压力[1]。

（二）离心压缩机的优缺点

离心压缩机作为一种重要的机械设备，已在炼油、化工等行业得到广泛的应用。尤其是多油楔轴承、小流量窄叶轮加工、高压密封等工艺的突破，使得离心

压缩机的流量和压力都有了很大的提高，其应用领域也得到了进一步的拓展，在

某种程度上可以替代往复压缩机。离心压缩机占地面积小，重量轻，结构紧凑，

气量大。其工作效率高，操作可靠，摩擦件减少，零件数量减少，操作中的人力

成本和维修成本低。

二、离心式压缩机故障诊断及检修的重要性

离心压缩机的故障诊断和维修是非常关键的。通过对离心压缩机的故障诊断

与维修，可以极大地保障机组的正常运转。随着全球一体化的不断深化，石油化

工产业的发展与全球经济的关系日益密切，企业面临的挑战和机会也越来越多。

在石油化工行业，压缩机设备是不可或缺的，它直接关系到石油化工的生产是否

能够获得良好的经济效益。当前市场上的压缩机品种和性能都很丰富，而我国的

压气机在效率和生产能力方面仍处于较低水平。我国石油化工行业的发展仍需进

一步加强。提高压气机的利用率，除了技术上的提高外，还必须对压气机进行检

查和维修，这对于整个石油行业的安全生产都是至关重要的，在这种情况下，炼

油企业的经济效益就会有很大的保证[2]。

三、离心式压缩机故障分析

（一）振动过强

在使用初期，防喘振阀门噪声大、振动大，难以控制压缩机的出口压力，因此，操作人员必须使用工艺辅助线阀。压缩机关机后，下了止气阀，拆开检查，

发现内部部件损坏非常严重，上导轨变形、阀座密封表面破损、阀杆断裂。过大

的幅度会使压气机的失效危险更加严重。在此期间，由于系统的周期低频，如果

管网中的介质逆向流动，将会造成剧烈的振动，从而引起振动，造成设备的损坏，让设备的内部松散，最终影响到离心式压缩机结构的稳定。严重时设备不能正常

工作，导致设备停机。

（二）离心转子失衡

在实际生产过程中，由于工艺限制，机床的中心轴线不能完全对称，导致转

子产生一定的偏移。在受离心力的影响下，转子的承载能力得到提高。同时，在

实际操作过程中，由于多处振动，导致转子失衡[3]。通过对转子的失衡进行分析，发现转子的转速频率在最大时会增大转子的失衡。同时，通过观测高次谐波，发

现在正弦波的情况下，也会产生转子的失衡。此外，转子失衡的危险也会因转子

轴的振动而增大。总之，如果旋转机构的对称度不够，转子在中心轴线上的重心

不能维持，就会引起转子的失衡。

（三）空压机排气温度过高

第一，若压气机进口过滤器阻塞，则会造成进气量不足，从而对压气机的排

气压力产生一定的影响；第二，在使用一段时间后，空压机的进气口阀门会产生

一定的磨损，从而导致抽气阀阀杆无法正常开启，从而降低了空压机的进气量，

从而造成空压机的排气量不足；第三，进气调节阀的密封部件损坏，使其结构密

封性改变，使进气口有气体泄漏，从而使进气压力和流量受到影响，从而使进气

量低空压机的排气压力力下降。

（四）气阀故障

气阀故障的主要表现为弹簧失效、阀片失效等。目前，汽门故障的检测方法

有很多，除了利用相同的振动信号，还可以根据装置的冲击强度的改变来判断阀

门的失效。通过对阀门盘的损坏情况的观察，可以确定阀门有没有损坏。在应用

以上方法时，应充分考虑多种因素，以保证诊断的准确性。

四、离心式压缩机故障检修技术

（一）针对离心式压缩机振动过强问题

煤制氢部离心压气机防喘阀与压缩机配套，厂家计算选用的阀门形式为单座阀，阀门直径为2英寸，不能满足实际工作需要。通过对该防喘振阀的技术改造，其设计压力可达13 MPa。在工作中很容易损坏内部部件，从而影响到阀门的正常

工作。为了解决这一问题，可以采取分层式套管逐步减小介质的压力，外部套管

的孔径比内部套管大，在套管的流量孔和缝隙中，气体会逐步膨胀，压力逐步减小，从而有效地减少噪声、振动造成的危险。

（二）针对离心转子失衡问题

对转子的失衡进行了详细的分析，对于转子质量失衡的问题，技术人员应该提出改进措施以提高转子的振幅控制能力。针对转子失衡的发生，操作者要防止压缩机运行过热，尤其是当压缩机彻底停止后，要马上对其进行盘车，冷却压缩机的各个润滑部位，并采用低速盘车的方法，有效地保证运行的平稳性。对于转子的脱落和损坏，应加强设备的检修，保证设备的检查效果，并定期进行维修，以保证设备的运行效率，提高转子的平衡性。

（三）针对空压机排气问题

第一，如果空气压缩机入口处的空气过滤网出现堵塞情况，需要将过滤网拆除进行清洗或者更换新网，以保证空气压缩机进气通畅；第二，当进气调节阀阀体活塞运动卡涩时，工作人员需要对阀体整体结构进行检查，及时清理内部油泥等杂物或者更换新阀体；第三，当进气调节器气缸除的密封元件出现损伤，导致阀体漏气时，应该更换密封圈，保证阀体的密封效果。

（四）针对气阀故障问题

对装置的汽缸进行观测，发现有异常声音时，技术人员要把汽缸作为重点，并采取相应的措施，及时清理汽缸内的杂质，排除有关的杂质，防止阀门损坏。应该加强对汽缸的保养，定期清理杂质。若汽缸受损比较严重，可以直接更换。同时，如果阀门间隙不够，则会引起相应的阀门问题，从这个角度考虑，应该对阀门进行调节，以保证阀门的各项指标都在规定的范围之内。由于压缩机的工作寿命较长，而且在长期的使用中，压缩机很容易发生故障，如果发现是由于气缸内有杂质，同时气阀和气阀片也有一定程度的损伤，必须及时拆卸和清理，同时更换气阀和气阀片。同时，对于气阀的失效，如果是由传动轴引起的，应该注意更换排气和进气阀，避免由于没有及时解决问题，造成内部部件的松动。所以，在更换阀门的过程中，要加强部件的检查，以便减少部件的脱落，并对其进行固定和替换，避免部件的脱落使设备的失效变得更为严重。

五、结束语

离心式压缩机是整个工业生产的重要组成部分。如果离心式压缩机在使用中出现了问题，会造成整个生产流程的停滞，造成严重的经济损失。通过对离心式