空气压缩机振动高故障简析

空气压缩机振动高故障简析

0 引言

兰州石化公司动力厂空分车间5600Nm3/h 装置生产的氮气是由进口COPPER压缩机（8#压缩机）提供的，其机组的运行稳定直接影响了石化公司炼油区的氮气供应情况，尤其是机组振动值高能导致机组联锁停车。所以机组的振动起着非常重要的作用。

1 故障现象

8#压缩机从2011年11月初至5月5日，一级振动值一直稳定在31.4～32.4μm 之间波动，5月6日凌晨2点振动值突然下降到27.5μm，最低下降至22μm，凌晨4时DCS振动值显示曾有突然上升趋势，达到了35.4μm，此后一直在20～32μm，5月7日早晨联系维修公司状态检测人员到现场检测，检测人员分析，机械部分没有发现问题。5月7日白天振动值始终在25μm上下波动。到5月7日下午19时二级振动又突然上升至31.6μm，晚20：46分上升至41μm（二级振动波动期间，机组的其他参数没有明显的变化）。

为了正确分析故障原因，空分车间对故障机组检查时发现了以下现象：

①DCS记录的历史数据进行了全面采集，收集数据如下：

图1 机组一级、二级、三级振动记录

由机组振动记录可以看出，在故障发生时一级振动有很大变化（由于机组一、二级振动监测探头接反，图中粉色趋势为实际二级振动趋势）;

②拆卸一、二、三级涡壳、级间短接，发现一级叶轮比较干净，表面只是有浮尘，二级、三级叶轮迎风面比较脏，而且有结垢现象，二级较严重;叶轮沉头螺栓螺帽内靠外侧有较结实积灰;叶轮及叶片表面未发现明显冲击坑或槽;

图2 机组二级叶轮结垢

③拆卸检查机组压缩机入口短接，拆卸自洁式过滤器，发现过滤器滤筒较脏，附着的灰尘比较多;

④车间技术人员对压缩机组一、二级中冷器通水试漏，未发现中冷器有泄漏现象，只发现一级疏水管线排口处高于中冷器的疏水最低点。

2 二级叶轮振动升高原因分析

2.1 空气湿度高

5月5日至5月7日频繁的降雨，空气的湿度比较大，潮湿的压缩空气使二级叶轮的灰垢脱落，是造成二级振动波动的直接原因。（由于机组在运行中，一级叶轮压缩不饱和湿空气，二、三级叶轮压缩饱和湿空气，饱和湿空气中的灰粒强度降低，黏度增加，饱和湿空气被高速旋转叶轮压缩时析出水分在叶轮表面结露，压缩空气中灰粒被叶轮表面水分吸附，在叶轮表面形成垢层，因此会出现一级叶轮比较干净，表面只是有浮尘，二级、三级叶轮有结垢现象，且二级较严重。）

2.2 除尘器滤筒精度低

检查滤筒时发现滤筒内壁较脏，但除尘器运行压差合格，说明滤筒过滤精度不高，且春季兰州灰尘较大，造成机组入口空气质量差、灰尘含量高，在机组运行中形成灰粒结块，此原因是导致故障的主要原因。

2.3 中冷器疏水效果差

一级疏水管线排口处高于中冷器的疏水最低点，不容易使一级的疏水排出，被压缩空气带入二级，是导致故障的另一主要原因。

3 故障处理措施

3.1 清扫除尘器过滤桶及机组入口管道灰尘，更换全部过滤筒，并及时上报了过滤进度为2μm的过滤筒，对过滤筒的质量提出要求并委托第三方检验。

3.2 化学清洗一、二、三级叶轮及扩压器组件。

3.3 对疏水隐患进行了整改，将疏水管线排口下移，低于中冷器的疏水最低点，以便于中冷器排水。

图3 机组一级疏水整改后图片

4 预防级间风温升高的措施

4.1 加强入口除尘器的管理

制定措施及管理办法对入口除尘器定期进行强制吹扫或更换，雨天空气湿度较大时需在除尘器外加设过滤棉防止过多空气中的水带入压缩机。

4.2 加强运行机组的监控管理

操作人员及设备管理人员在机组运行时要对其重点参数变化进行严格监控并绘制趋势图及时分析参数波动的原因并进行处理，防止参数波动过大而影响机组的正常运行。

4.3 加强机组排水措施

加强对压缩机中冷器疏水检查，班组按时脱水，并且规定在雨天，开大疏水阀。

5 结束语

建立有效的日常监控管理机制，及时发现问题，及时解决问题，防止设备的深度伤害，不造成连锁反应，才能保证压缩机机组的正常运行，从而完成我车间的安全保供。

参考文献：

[1]李家民.炼化设备手册[M].兰州：兰州大学出版社，2008.

[2]杨磊.制冷原理与技术[M].北京：科学技术出版社，1988.2.

[3]丁玉兰，石来德.机械设备故障诊断技术.上海科学技术文献出版社，1993.3.

[4]杨建刚，陈余平.南昌钢铁厂轴流压缩机振动故障分析[J].流提机械，2006（6）.