火炬气螺杆压缩机振动故障分析及改造

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大型工艺螺杆压缩机振动分析及解决措施

大型工艺螺杆压缩机振动分析及解决措施作者：杨士栋来源：《中国化工贸易·下旬刊》2017年第02期摘要：本文针对大型工艺螺杆压缩机在出厂试车实验过程中存在震动现象的发生原因进行简要分析，并提出针对问题发生原因提出几点解决措施，以期为大型工艺螺旋杆压缩机振动问题的有效解决提供参考依据。

关键词：大型工艺螺杆压缩机；震动；解决措施随着科学技术水平的提升，螺杆压缩机各项性能均显著提升，但是由于发展时间较短，在检修维护问题上还存在很多的不足之处，而螺杆压缩机振动不仅会造成严重事故，严重时也会造成人员伤亡现象的发生，因此，有效解决大型工艺螺杆压缩机出现的振动问题具有重要的社会意义。

1 大型工艺螺杆压缩机螺杆压缩机作为容积式压缩机的一种，与往复式压缩机的工作原理相同，都是通过一对相互啮合并按照一定传动比进行反向旋转的阴阳转子在旋转时，所产生具有周期性的变化实现吸入、压缩、介质排出的过程。

螺杆压缩机的吸气口和排气口虽然在表面来看是处在对角线的位置，但是进排气方位的实际却是上进上排方式，基于此，螺旋压缩机的螺杆长度、外形、排气口形状是决定螺杆压缩机压力的直接因素。

2 螺杆压缩机振动原因分析在现场对三台存在振动问题的火炬气回收螺杆压缩机进行振动测试与分析，发现压缩机入口端轴的水平方向的振动频率烈度最大，最大值为11.9mm/s，停机值在11.2mm/s左右，而根据机组正常标准是振动烈度的运行限制在7.1mm/s，停机值为11.2mm/s，本机组属于严重超标状态，如不能及时、有效解决，不仅会使机组运行存在安全问题，也会大幅度降低机组使用寿命。

因此，本文对螺杆压缩机振动原因通过振动频谱分析可知，机组转速频率的4倍频分量为199Hz，而电机的工作转频较小。

螺杆式压缩机运行和啮合过程与齿轮传动相类似，基于此季，根据齿轮的振动特征对螺杆压缩机振动情况进行类比分析可知，振动频率主要是由4倍频为阴阳转子的啮合频率，而螺杆压缩机的阴、阳转子啮合不良都会就有可能导致4倍频分量过大，使机组产生振动现象。

大型工艺螺杆压缩机振动分析及解决措施

Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｆｒｔｅｐｏｌｍｆｔｒｅｓｒｗｃｍｐｅｓｒｉｒｔｎｔｏｌｒｅｉｅｎｗｅｈｕｔｅｏｅｙｔｅｃｍｂｎｎｔｏｆｏｒｂｅｏｅｃｅｏｒｓｏｓｖｂａｉｏａｇｎｔｅｘａｓｒｃｖｒ，ｈｏｉｉｇｍｅｈｄｏｈｈｏｈｔｅｓｅｅｖｂａｉｎｍｏｉｒｎｎｐｃｒｍｎｌｓｓａｄｔｅｌｙｕｆｔｅｐｐｌｅｕｉｗｓｕｅ．ｈｉｅｓｎｆｒｖｂａｉｎｈｃｎｉｒｔｎｔｉｇａｄｓｅｔｏｏｕａａｙｉｎｈａｏｔｏｈｉｅｉｎｔａｓｄＴｅｍａｎｒａｏｏｉｒｔｎｏｗｓｆｕｄｏｔｔｒｖｄｍｅｓｒｓｒｌｔｄｔｅｍａｅａｏｎｕ，ｈｅｉｏｅａｕｅｗａｅａｅｏｂｄ．Ｃｍｐｅｓｒｖｂａｉｎｐｏｌｍａｕｃｓｆｌｏｖｄｎｕｎｅｍｐｏｒｓｏｉｒｔｒｂｅｗｓｓｃｅｓｌｓｌｅ，ｅｓｒｇｔｏｕｙｉｈｃｍｐｅｓｒＳｓｆｎｔｂｅｌｎ — ｒｒｎｉｇｏｒｓｏ ’ ａｅａｄｓａｌｏｇｔｍｕｎｎ．ｅＫｅｒｓｓｒｗｃｍｐｅｓｒｌｗｕｓｔｎ；ｐｃｒｍｎｌｓｙｗｏｄ：ｃｅｏｒｓｏ；ｆｏｐｌａｉｓｅｔｕａａｙｉｏｓ
布置相结合的方法，出了机组振动偏大的主要原因，找并提出了相应的改进措施，成功的解决了机组振动大的问题，保确

压缩机异常振动的原因及解决方法

表2—5压缩机异常振动的原因及解决方法二、压缩机声音异常的原因及解决方法(见表2—6)表2—6压缩机声音异常的原因及解决方法三、压缩机异常过热的原因及解决方法(见表2—7)六、压缩机油路供油异常的原因及解决方法(见表2—10) 表2—10压缩机油路供油异常的原因及解决方法八、压缩机易损件寿命短的原因及解决方法(见表2—12) 压缩机易损件寿命短的原因及解决方法九、压缩机出现折断与断裂的原因及解决方法(见表2～13) 表2—13压缩机出现折断与断裂的原因及解决方法十、压缩机出现着火和爆炸的原因及解决方法(见表2—14) 表2—14压缩机出现若火和爆炸的原因及解决方法第四节活塞式压缩机的检修活塞式压缩机的检修工作，是确保压缩机正常运行的必要手段，也是压缩机使用单位经常碰到的大量重复性的工作。

合理地使用、维护和有计划地进行检修，会使压缩机经常保持应有精度和效能，从而，对保证安全、充分发挥生产能力、确保产品质量、提高企业经济效益都具有重要的意义。

一、压缩机检修管理(一)压缩机的检修的内容1．日常维修为了保证压缩机的正常运行，在压缩机运行中应经常密切注视压缩机各级压力分配情况，并及时发现不正常的声响、过热、振动和气路、润滑、冷却系统等处出现的一些故障。

及时给予排除和修理。

2．小修压缩机的小修一般在机器运行500～800h进行一次，检修内容可根据日常保养中发现的情况和下列项目中选择进行检修。

、(1)清洗滤清器。

P(2)检查进、排气阀、安全阀、压力调节器、减荷阀的动作是否灵敏可靠。

(3)检查压缩机连杆等运动件和各部位的螺栓、垫片的紧固情况，必要时应更换。

(4)检查压力表指示是否正确。

3．中修压缩机的中修一般在机器运行5000～8000h后进行一次，中修内容可根据小修中发现的情况和下列项目进行检修。

(1)检修或更换易损零部件。

如填料密封元件、活塞环和气阀部件等。

(2)校验压力表、安全阀、压力调节器和减荷阀的动作是否灵敏可靠及所有阀门的密封性应进行检查。

螺杆压缩机振动原因分析

螺杆压缩机振动原因分析1前言螺杆压缩机是一种容积型、回转式压缩机,它具有许多活塞压缩机无法比拟的优点。

近年来,随着转子齿型和其它结构的不断改进,各方面性能在逐步提高,机型种类也在不断增多,容量范围和使用范围也越来越大,特别是在中型制冷装置上,是取代活塞压缩机具有发展前景的一种机型。

但是,由于螺杆压缩机作为一种新型的压缩机,在检修维护保养方面,还缺乏成熟的经验与资料。

笔者结合这几年来在螺杆机的维护保养方面的工作经验和实践,就螺杆制冷压缩机在使用过程发生的振动问题,进行分析,找出解决振动的方法,从一个侧面为搞好螺杆压缩机的维护保养进行了探讨。

2问题的提出该螺杆压缩机组用于江苏金浦集团钟山化工有限公司冷冻装置,为双螺杆式,机组型号为LG20A200Z,由武汉冷冻机厂生产制造,主要技术指标见表1。

螺杆机自投入运行以来一直运行平稳,但前一段时间,压缩机出现振动情况,而且随着时间推移,机组振动的幅度也越来越大,不但严重影响到机组的正常运行,而且还多次由于振动造成有关管路脱焊,从而造成跑氨事故的发生,已直接危及到整套装置的正常运行和操作人员的人身安全,螺杆压缩机的振动问题已到了非解决不可的地步。

3原因分析3.1分析有可能产生振动的原因为了使分析更有针对性,我们对机组的振动情况进行了检测,测点(主要分布在轴承处)分布如图1所示。

检测结果显示,机组③④两测点处的振动较大,且振幅从大到小的排列次序为③④②①,这充分说明机组的振动是由螺杆机头引起的。

在详细查阅了有关资料及产品说明书,掌握了机组的工作原理及其结构的基础上,对机组的振动原因进行了全面的分析和探讨,认为引起螺杆机组振动的原因有以下几种可能:(1)机组操作不当,吸入过量的润滑油和制冷剂液体;(2)压缩机与电机轴线错位偏心;(3)压缩机地脚螺栓松动或螺帽松动;(4)机组与管道的固有频率相同而产生振动;(5)压缩机与电机联轴节由于敲击变形,传动芯子磨损等因素,联轴器组合件产生偏重,静平衡被破坏;(6)机组内部的阴阳转子在运转中受到了不平衡力的作用。

螺杆压缩机的振动故障分析及处理措施

螺杆压缩机的振动故障分析及处理措施摘要：随着我国整体社会经济水平的提高，石油化工企业得到了很大程度的发展，并且对各个方面也有着较高的要求。

就从目前情况看来，在我国石油化工企业实际生产过程中最经常使用的设备就是螺杆压缩机，这种设备可以对气体进行有效的压缩，其实际的运行状态与压缩机组整体的安全性、可靠性及生产效率之间有着紧密的联系。

所以，相关管理人员要对螺杆压缩机予以足够重视，并且对这种设备振动故障进行有效分析，进而才能够采取有效的措施来进行处理。

关键词：螺杆压缩机；振动故障；润滑油；机组前言：通过实际调查发现，越来越多的科学技术和先进设备被不断的研发出来，在各个领域实际运用过程中可以得到良好的效果，石油化工企业在炼油过程中使用的各种炼油装置会产生一定程度的尾气，这些尾气当中也含有较多的颗粒性杂质。

为了能够对炼油装置产生的含有颗粒的尾气进行有效运输，相关管理人员要对螺杆压缩机进行充分应用，在应用过程中还要对其出现振动的原因进行不断了解，这样才可以结合实际情况来采取相应的措施进行处理。

一、螺杆压缩机的振动故障分析（一）复查工作没有落实到位在通常的情况下，复查工作对于螺杆压缩机的正常运行有着非常重要的影响，不过部分石油化工企业受到传统理念和方法的影响比较大，这样就会导致相关工作人员没能对复查工作予以足够重视。

在安装施工的图纸设计方面并没有与实际的情况相结合，这样就会导致螺杆压缩机的安装效果与实际要求之间有着一定的差距，这个过程中工作人员无法按照相关的要求和标准来进行验收，最终就会对整体的安装质量和效率带来影响。

部分工作人员自身的综合素质和专业知识水平比较低，在复查工作当中不能对一些数据和信息进行充分的分析和了解，最终就会无法及时找到设备出现振动故障的原因。

（二）冷却水的影响就从目前情况看来，螺杆压缩机有着两种进水方式，这两种进水方式可以对空气进行有效的压缩和冷却，第一种方式就是在进气口的位置进行进水，在这个位置通过管线连接来将达到良好的进水和循环效果，在开机过程中可以进行给水和循环水，开机给水可以对介质进行冷却；第二种方式就是在出水口分液罐处进行进水，气水混合物可以在通过分液罐的时候将水、气进行有效的分离，分离出来的水可以进行循环使用，分离水能够传送到压缩机的顶部，最终达到循环使用的效果。

螺杆压缩机振动故障的分析及处理

螺杆压缩机振动故障的分析及处理螺杆压缩机是工作部件作高效回转运动的容积式压缩机械，通过工作容积缩小进行气体压缩，除了两个高速回转的螺杆转子外，没有其它运动部件，同时具备回转式压缩机和往复式压缩机的优点，如体积小、重量轻、运转平稳、易损件少、效率高以及能量无级调节等，在现代化工业及压缩机行业得到迅速发展和应用。

1、设备基本情况某石化企业为满足油田采油需要．驱油聚合物产品生产扩能，使用螵杆压缩机用于制冷剂R134a的压缩，压缩机型号为RwB26761．制冷量为1 090．2kw，转速为2 950r／min，阴阳齿数分别为6、4．通过膜片联轴器与电机连接。

2010年4月10日投入运行后，应用本特利便携式数采器进行监测，压缩机振动合格，运行到6月29日，压缩机振动突然增大，为分析振动原因和便于比较，继续采用本特利便携式数采器对其进行监测，测点布置如图1所示。

测点3、4各向振动值比较见表1。

压缩机振动达到9．5mm／s，超过标准7．1mm／s，监测结果显示，压缩机径向振动变化不大，而轴向振动大幅增加，说明存在故障。

为便于全面分析，同时监测压缩机底角振动，底角1一4的振动值分别为3．49、1．84、1．78、1．74mm ／s。

2、故障分析压缩机驱动侧径向和前后轴承轴向振动相对较大，首先分析压缩机前轴承水平、垂直、轴向和后轴承轴向频谱．如图2—6所示。

由图2—6可得到如下信息：a．从振动方向看，轴向振动是产生强烈振动的主要原因；b．从轴向振动频谱看，绝对主导频率均为198Hz(为啮合频率)，其它频率分量如阴阳转子的转频及倍频可忽略不计；c．从振动值看，轴向振动远远大于径向振动；d．从底角振动值及频谱看，频率以啮合频率为主，且4个底角振动不一致。

喷油螺杆压缩机是依靠螺旋状的阴阳转子的相互啮合运转的，转子的轴向振动要比其它类型的压缩机大。

但本案例中，压缩机在运行初期振动良好，轴向振动是机组运行一段时间后增大的，说明压缩机存在故障。

螺杆压缩机振动故障的分析与处理

要设备技术参数和工艺控制参数见表１和表２。
表１设备技术参数
图ｌ压缩机的气体流动方向不意图
螺杆压缩机具有两个旋转转子ｆ阳转子与阴转子）
水平且平行地配置在气缸体内。支于进排气座的轴承
上。在阴、阳螺杆转子上的排气端外侧装有止推轴承，承受由吸入和排出压力差而产生的轴向推力。在吸人
ＡｎａｙｉｎＴｒａｍｅｔｆＳｒｗＣｏｐｅｓｒｌｓａｄｓｅｔｎｏｃｅｍｒｓｏＶｉｒｔｎａｕｅｂａｉＦＢｒｏ
ｚＨＡＮＧＴｉ—ｘＲｅ
（ｎｈｕｅｒｃｅｃｌＣｍｐｎｑｉｍｎｎｔｕｅＪｚｏ１１０，ｈｎ）ＪｚｏＰｔｈｍｉｏａｙＥｕｐｅｔＩｓｔｔ，ｉｈｕ２０１Ｃｉａｉｏａｉｎ
ＡｂｔａｔＩｉｃｎｉｅａｌｏｄｒｆｒｎｅｔｉｌｒｓｒｗｃｍｐｅｓｒｔａｈａｓｓｉａａｙｉ，ｔｅｓｒｃ：ｔｓｏｓｄｒｂｙｇｏｅｅｅｃｏｓｍｉｃｅｏｒｓｏｈｔｔｅｃｕｅｓｎｌｓｓｈｍｅｓｒｓｓｒｐｓｄａｄａａｕｅｉｐｏｏｅ，ｎ
公司制氢装置安装有２套Ｌ６／．Ｇ０１０型可燃气螺杆压缩机组，正常生产时两套全部运行。２００９年以来，机组监
转子之间，转子外圆与气缸体之间以及转子端面与气缸端面之间均保持极小的间隙，作时互不接触，工不会摩擦也不需要润滑。为了获得转子之间的间隙最小值，

螺杆压缩机振动原因分析及改进

会环保效益。
关键词：螺杆压缩机；振动烈度；原因
分析：改进
１、概述
随着大庆石化原油加工能力的提高，装置的扩能、新装置的建成和投用，火炬尾气的排放量在增加。为了减少环境污染、节约资源，大庆石化高度重视装置尾气的回收，尾气回收压缩机的长周期无故障的运行是我们必须着重解决的问题。火炬尾气主要来自炼油装置如常减压、催化、裂解、焦化、加氢、聚丙烯等装置，并含有聚丙烯、焦炭、硫磺等颗粒性杂质。为了保证这些含杂质尾气的正常输送，根据各种机型的特点，我厂选用了螺杆压缩机。我厂的喷油式螺杆压缩机，由于当时设计流量偏小、结构不合理、机组故障率高、维护难度大、维修费用高，目前已不能满足工艺生产和节能降耗的需要。２０年，们根据０５我实际情况，新了一台型号为Ｌ一０４喷水更Ｇ４／的式螺杆压缩机。但该机试运过程中振动超标，如不及时解决，将对机组的安全运行及寿命产生不利影响。
ｌ２ｌ

２机组的结构、原理、２１主机结构．
在确认机组基础严格按照图纸施工并验是：收合格的情况下，对机组的安装对中找正进行１机组振动的最大点在压缩机入口端轴）了认真的复查，项指标符合技术要求，脚承的水平方向，各地振动烈度为１．ｍ／。３５ｍｓ螺栓紧固，因此首先排除了安装对中找正方面２从振动的频谱分析看，）主要是转速频的因素。率的４倍频分量过大（９．Ｈ）其它频率分量１５３ｚ，３２出、入口管线的影响．很小。４倍频分量过大的原因是螺杆压缩机的基础的牢固程度、管路的连接方式和支阳、阴转子齿轮啮合不良，其原因与设计、制架搭配位置，是机组振动的影响因素。我们可造、装配有关。另外，从振动频谱图看，未发以根据目前的管路流程，易产生激振力的位现机组的同步齿轮、轴承、阴转子、阳转子在置增加支撑，减小管路振动，降低机组的有动不平衡问题，以来与动平衡试验结果一致振动值。３测试结果还表明，组的混凝土基础振）机３３流量的影响．动较小，但底座特别是压缩机４个底脚的部位为了判断流量是否引起振动，对压缩机排支撑刚度小，在水平方向上有一个２３ｚ０Ｈ的固气量进行了现场测试。测试结果显示，在正常有频率，倍频的频率（９．Ｈ）与４１５３ｚ的激振源很的运行条件下机组是在额定流量下工作，机组接近。另外压缩机入口膨胀节存在一个１９ｚ９Ｈ振动值基本无变化。的固有频率，倍频的激振力也很接近。故与４３４装配的影响．认定，该机组存在较大的４频激振力，倍且与支调整同步齿轮间隙，做转子动平衡试撑水平方向的固有频率及入口膨胀节的固有并验，杆压缩机的转动做功是靠同步齿轮的啮频率很接近而产生共振，是水平方向振动大螺这合传动实现的。该机组同步齿轮由大、小两的主要原因。个齿轮组成，齿轮由厚齿圈、薄齿圈、轮毂大４、改进措施及实施效果

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１引言
螺杆压缩机是压缩和输送气体的一种回转式机械，由于在压缩脏、湿、易聚合或腐蚀性工艺气体时不容易产生操作问题，因而在石油、化工行业获得广泛应用。国内火炬气螺杆压缩机历经近３Ｏ年的发展历史，在提高排气压力、增大容积流量、提高可靠性方面取得了长足的进步。但与国外优秀的螺杆压缩机制造商相比，轴封性能差距仍然明显，还需要进一步改进。
缩机的进气分支管路，经入口膨胀节分别进入螺杆压缩机进气腔进行压缩升压；压缩后由排气腔从出口膨胀节经相应的排气分支管路进入直径为
３００ｍｍ的排气总管路，然后再进入管网。自２００９年投用以来，尤其是３＃机组，压缩机机组噪声大，机械密封发生过多次泄漏、密封
本文根据某火炬气螺杆压缩机应用故障情况，
２现场故障
某公司油品车间火炬螺杆压缩机组由３台螺
杆压缩机并联组成，如图１所示，管道系统为：气体先从直径为５００ｍｍ的进气总管路进入３台压
ｐｒｏｂｌｅｍｏｆｓｅａｌｌｅａｋａｇｅａｎｄｓｔｒｏｎｇｖｉｂｒａｔｉｏｎ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｃｒｅｗｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ；ｖｉｂｒａｔｉｏｎ；ｌｅａｋａｇｅ；ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｓｅａｌ；ｄｒｙｇａｓｓｅａｌ
痕机械密封摩擦副磨损严重，动环销孔处出现裂纹；结合设备检测、压缩机组维修记录及流体仿真计算，文章对故障产生的原因进行了分析并对现有压缩机组进行改进，解决了螺杆压缩机振动大、密封失效的问题。
关键词：螺杆压密封
ｃｅｓｓｌｎｇ
ＡＮＳｈａｏ — ｐｅｉ
（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＴｉａｎｊｉｎＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＲｅｉｆｎｅｒｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００２７０，Ｃｈｉｎａ）
文章编号：１００６ — ２９７１（２０１３）０６ — ００５３ — ０４
火炬气螺杆压缩机振动故障分析及改造
安绍沛
（天津石化炼油部，天津３００２７０）
摘要：某公司火炬气压缩机组出现振动大、机械密封泄漏的情况，停车拆卸后发现螺杆压缩机阴阳转子之间出现摩擦刮
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｓｅａｌｌｅａｋａｇｅａｎｄｓｔｒｏｎｇｖｉｂｒａｔｉｏｎｗｅｒｅｄｅｔｅｃｔｅｄｉｎａｓｃｒｅｗｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒｕｓｉｎｇｉｎｌｆａｒｅｇａｓｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ａｆｔｅｒｄｉｓａｓ — ｓｅｍｂｌｙｏｆｓｃｒｅｗｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ，ｆｒｉｃｔｉｏｎｄａｍａｇｅｗａｓｆｏｕｎｄｏｎｍａｌｅｍｏｔｏｒａｎｄｆｅｍａｌｅｍｏｔｏｒ，ｓｅｖｅｒｅｄａｍａｇｅｗａｓｄｅｔｅｃｔｅｄｉｎｆｒｉｃｔｉｏｎｐａｉｒｏｆｍｅｃｈａｎｉｃａｌｓｅａｌ，ｃｒａｃｋｗａｓｆｏｕｎｄｉｎｄｙｎａｍｉｃｒｉｎｇｐｉｎｈｏｌｅ．Ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｖｉｂｒａｔｉｏｎｅｑｕｉｐｍｅｎｔｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ，ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｒｅｃｏｒｄａｎｄＣＦＤ，ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｆａｉｌｕｒｅｒｅａｓｏｎｗａｓａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｍｏｄｉｉｆｃａｔｉｏｎｆｏｒｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒｈａｓｂｅｅｎｄｏｎｅ，ｗｈｉｃｈｓｏｌｖｅｄｔｈｅ
中图分类号：ＴＨ４５５
文献标志码：Ｂ
ＶｉｂｒａｔｉｏｎＦａｉｌｕｒｅＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＩｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆＳｃｒｅｗＣｏｍｐｒｅｓｓｏｒＵｓｉｎｇｉｎＦｌａｒｅＧａｓＰｒｏ —