離心壓縮機(jī)是一種葉片式旋轉(zhuǎn)機(jī)械，主要由轉(zhuǎn)子、定子和相關(guān)的輔助設(shè)備等部件組成，利用轉(zhuǎn)子葉片和氣體的相互作用，提高氣體的壓力和動(dòng)能，并利用相繼的通流元件使氣流減速，將動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫Φ奶岣摺?/span>

在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，離心壓縮機(jī)故障中常見的就是設(shè)備出現(xiàn)振動(dòng)異常。如果離心壓縮機(jī)出現(xiàn)異常的振動(dòng)問題，就會(huì)極大程度上影響到設(shè)備的其他部分，使得設(shè)備的機(jī)組結(jié)構(gòu)遭到破壞，使用時(shí)間不斷縮短。除此之外，設(shè)備自身以及相應(yīng)的儀器運(yùn)行精準(zhǔn)度以及工作效率也會(huì)出現(xiàn)不同程度的下降，從而影響到整個(gè)企業(yè)的正常運(yùn)行和生產(chǎn)，導(dǎo)致企業(yè)的發(fā)展速度不斷下降。所以在實(shí)際生產(chǎn)中對(duì)離心壓縮機(jī)進(jìn)行細(xì)致檢查，解決異常振動(dòng)問題能夠有效促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展。

一、企業(yè)對(duì)離心壓縮機(jī)進(jìn)行日常監(jiān)測的方法和重要性

離心壓縮機(jī)在運(yùn)行過程中，具有運(yùn)行平穩(wěn)、工作效率高、不易損壞、流量大以及轉(zhuǎn)速高等特點(diǎn)。采用提前發(fā)現(xiàn)故障的方式，對(duì)可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行預(yù)防以及控制，從而更好地解決離心壓縮機(jī)故障修復(fù)效率較差的現(xiàn)象，是目前企業(yè)采用的主要方式。

離心壓縮機(jī)運(yùn)行中常出現(xiàn)振動(dòng)故障，可通過監(jiān)測振幅值和頻率，對(duì)所測結(jié)果進(jìn)行分析、判斷，查明引起振動(dòng)的原因，有效地排除故障。頻譜分析是離心壓縮機(jī)振動(dòng)檢測最行之有效的方法，當(dāng)軸振動(dòng)值超出了允許值，就應(yīng)進(jìn)行頻譜分析，因?yàn)檗D(zhuǎn)子的振動(dòng)現(xiàn)象就其振動(dòng)頻率來看可分為同頻振動(dòng)和異頻振動(dòng)。同頻振動(dòng)即振動(dòng)頻率和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速相同，其原因可能是由于轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡不好或運(yùn)行中平衡被破壞，還可能是運(yùn)行中轉(zhuǎn)子在所謂臨界轉(zhuǎn)速附近運(yùn)行，異頻振動(dòng)及振動(dòng)頻率和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速不同，轉(zhuǎn)子的不對(duì)中、動(dòng)靜部件的摩擦、聯(lián)軸器的應(yīng)力過大、基礎(chǔ)不良、氣流脈動(dòng)、旋轉(zhuǎn)失速乃至喘振都可能引起轉(zhuǎn)子的異頻振動(dòng)

二、離心壓縮機(jī)出現(xiàn)常見振動(dòng)故障的原因

（一）離心壓縮機(jī)存在轉(zhuǎn)子不平衡問題

在離心式壓縮機(jī)的制作安裝過程中，由于受到安裝工作人員技術(shù)、加工技術(shù)以及材料質(zhì)量和其他相關(guān)設(shè)備等多方面的影響，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子上的質(zhì)量分布方面存在著一定差異，并不可能按照開始設(shè)計(jì)的中心線軸對(duì)稱，因此，我們無法做到轉(zhuǎn)子的平衡，這樣在旋轉(zhuǎn)中心線與轉(zhuǎn)子的質(zhì)量中心上存在一定的偏心距。這就會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)過程中受到周期性離心力的干擾，使之在軸承上產(chǎn)生載荷，使壓縮機(jī)發(fā)生震動(dòng)。

轉(zhuǎn)子不平衡的原因主要有三種，分別是材料原因、設(shè)計(jì)原因與加工原因。其中材料原因主要是材料耐磨性差，運(yùn)行過程中造成變形導(dǎo)致質(zhì)量分布不均勻；鑄件存在氣孔，材料厚度不一致。設(shè)計(jì)原因主要是：旋轉(zhuǎn)體幾何形狀不對(duì)稱，轉(zhuǎn)子外部或內(nèi)部存在未加工表面；零件在轉(zhuǎn)軸上的配合面較為粗糙。加工原因主要是：切削誤差以及澆注、焊接上的缺陷。

(二)離心壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子存在不對(duì)中問題

在離心壓縮機(jī)實(shí)際運(yùn)行過程中常存在轉(zhuǎn)子不對(duì)中的問題，之所以會(huì)存在這一問題，主要分為三種類型，分別是平行不對(duì)中、角度不對(duì)中以及組合不對(duì)中三種。常見的判定方法主要分三類，設(shè)備實(shí)際運(yùn)行的過程中，對(duì)軸承壓力的變化過程進(jìn)行觀察，在機(jī)組熱態(tài)時(shí)對(duì)其對(duì)中情況進(jìn)行檢查；觀察軸承油壓力的變化，如果出現(xiàn)壓力減小的情況，則表明軸承下半內(nèi)表面與軸頸的間隙增大，反之則是間隙減小；在實(shí)際的檢查過程中，則是利用振動(dòng)信號(hào)對(duì)不對(duì)中情況進(jìn)行檢查。由于大多數(shù)振動(dòng)都是多種因素共同作用造成的，因此我們不僅要測量相位，還要測量軸向和徑向振動(dòng)，在機(jī)組處于熱態(tài)的狀態(tài)下，通過多方面的測量來進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。

（三）離心壓縮機(jī)的油膜出現(xiàn)振蕩問題

離心壓縮機(jī)中的高速滑動(dòng)軸承經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生油膜振蕩的現(xiàn)象，在設(shè)備運(yùn)行的過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)這種由于產(chǎn)生油膜力而造成的油膜振動(dòng)問題。在發(fā)生油膜振蕩后，隨著轉(zhuǎn)速的繼續(xù)升高，振動(dòng)現(xiàn)象也不會(huì)減弱，而振動(dòng)頻率基本保持不變。對(duì)于載荷不同的轉(zhuǎn)子，發(fā)生油膜振蕩和半速渦動(dòng)的情況是不同的。軸承的油膜起始失穩(wěn)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速、載荷、軸頸軸承的相對(duì)偏心率等因素有著密切的聯(lián)系。

（四）離心壓縮機(jī)氣封與轉(zhuǎn)子間的摩擦問題

為了提高離心壓縮機(jī)的效率，需要盡量縮小葉輪頂間隙和密封間隙，以控制氣體的泄露，但是隨著間隙的減小，也會(huì)導(dǎo)致流體動(dòng)力激振以及氣封與轉(zhuǎn)子摩擦現(xiàn)象的發(fā)生。常見的氣封與轉(zhuǎn)子摩擦有兩種，分別是氣封與轉(zhuǎn)子間發(fā)生大弧度摩擦磨損以及氣封與轉(zhuǎn)子發(fā)生局部碰撞磨損兩種。

（五）離心壓縮機(jī)的異頻振動(dòng)

離心壓縮機(jī)出現(xiàn)的異頻振動(dòng)中，比較突出的起因是不穩(wěn)定工況，這種工況可分為單純氣動(dòng)力和氣動(dòng)彈性不穩(wěn)定兩類。前者指的是引起元件如葉片振動(dòng)是單純由氣動(dòng)周期變化所引起的，而后者是元件如葉片以自振頻率振動(dòng)同時(shí)有氣動(dòng)力周期的變化引起的顫振現(xiàn)象。引起氣動(dòng)力周期變化的主要有旋轉(zhuǎn)失速和喘振現(xiàn)象。

當(dāng)進(jìn)入離心壓縮機(jī)的流量減小時(shí)，氣流從葉片的凹面沖擊進(jìn)入，沖角加大，沿葉片速度面出現(xiàn)渦流區(qū)，形成附面層的脫離現(xiàn)象，即旋轉(zhuǎn)失速現(xiàn)象。旋轉(zhuǎn)失速大致可分為兩類，一種是局部的或漸進(jìn)式的旋轉(zhuǎn)失速，脫離區(qū)不占據(jù)整個(gè)葉片；第二類是整體的或突變的旋轉(zhuǎn)失速、脫離區(qū)占據(jù)整個(gè)葉片，沿圓周占據(jù)的區(qū)域較大，是一種強(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn)失速現(xiàn)象，危害極大。壓縮機(jī)的排氣壓力、速度和流量等參數(shù)會(huì)強(qiáng)烈脈動(dòng)，并對(duì)葉片產(chǎn)生周期性的交變作用力，引起葉片振動(dòng)，最終出現(xiàn)壓縮機(jī)喘振現(xiàn)象。

離心壓縮機(jī)流量減少時(shí)，隨著旋轉(zhuǎn)失速的產(chǎn)生和發(fā)展，壓縮機(jī)的氣流量和排氣壓力周期性等低頻率、大振幅地波動(dòng)，引起設(shè)備的強(qiáng)烈振動(dòng)，就是壓縮機(jī)的喘振，會(huì)對(duì)壓縮機(jī)造成嚴(yán)重的損壞。

三、離心壓縮機(jī)出現(xiàn)振動(dòng)故障的處理措施

（一）對(duì)離心式壓縮機(jī)的氣封材料進(jìn)行一定的改變

目前，市場上大多數(shù)離心式壓縮機(jī)都采用鋁制的氣封材料，這種材料會(huì)在離心壓縮機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中被氧化腐蝕，并且很難被清洗，最終導(dǎo)致離心式壓縮機(jī)氣封變形或者斷裂，是轉(zhuǎn)子在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中由于嚴(yán)重摩擦而導(dǎo)致振動(dòng)故障。因此，在實(shí)際工況運(yùn)行中，相關(guān)企業(yè)和工作人員會(huì)將離心式壓縮機(jī)的鋁制氣封更換為四氟材質(zhì)的氣封，這樣就能夠有效避免由于氣封氧化腐蝕造成變形或斷裂而引起的壓縮機(jī)振動(dòng)。

（二）對(duì)離心式壓縮機(jī)隔板和葉輪處的結(jié)疤處進(jìn)行及時(shí)的處理

由于離心式壓縮機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，在這種情況下壓縮機(jī)的隔板和葉輪處很容易產(chǎn)生結(jié)疤的現(xiàn)象，一旦設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)結(jié)疤的情況，就會(huì)嚴(yán)重影響到壓縮機(jī)的進(jìn)氣量。在此基礎(chǔ)上，會(huì)破壞壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子平衡，不僅會(huì)浪費(fèi)大量的原料，還會(huì)還對(duì)壓縮機(jī)的壽命產(chǎn)生不利影響。因此，操作人員可以在壓縮機(jī)進(jìn)氣口通過不斷注水的方式，利用壓縮機(jī)自身的離心力來清洗結(jié)疤。但是應(yīng)注意，由于壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速非常高，直接注水很容易導(dǎo)致葉輪的損壞，所以注水應(yīng)提前將水進(jìn)行高壓霧化，使其能夠均勻的進(jìn)入壓縮機(jī)。此外，操作人員也應(yīng)經(jīng)常性的揭蓋對(duì)結(jié)疤進(jìn)行處理。最后，對(duì)于壓縮機(jī)內(nèi)的沙塵，可以使用充二氧化碳?xì)怏w的方式進(jìn)行清除，這種方法還能夠減少隔板和葉輪的結(jié)疤，效果十分明顯。

（三）使用波紋管換熱器代替冷卻管

在離心式壓縮機(jī)中使用波紋管換熱器代替冷卻管，能夠加大進(jìn)入壓縮機(jī)中的氣體流量以及水量，能夠有效減少結(jié)疤情況的發(fā)生，大幅度提高離心式壓縮機(jī)的換熱效果。此外，通過波紋管換熱器的使用還能夠減少由于大量天然氣進(jìn)入不能快速冷卻而導(dǎo)致壓縮機(jī)工作面積減少情況的發(fā)生，使離心式壓縮機(jī)能夠避免由于外力作用而在運(yùn)行中發(fā)生自由膨脹而導(dǎo)致的振動(dòng)故障的發(fā)生。

（四）出色的軸承及潤滑是壓縮機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的前提

通常離心壓縮機(jī)是用流體動(dòng)壓潤滑軸承，即依靠軸徑或止推盤本身的旋轉(zhuǎn)，把潤滑油帶入軸徑或止推盤與軸瓦之間，形成楔狀油膜，受到負(fù)荷的擠壓建立起油膜壓力以承受載荷。所以，在壓縮機(jī)組運(yùn)行中要時(shí)刻監(jiān)測油的壓力、溫度。并定期進(jìn)行油品的分析，對(duì)潤滑油的黏度、密度、酸值、氧化安定性、閃點(diǎn)、破乳化值等指標(biāo)進(jìn)行檢測，確保潤滑油品合格。

（五）提高機(jī)組的檢修質(zhì)量

對(duì)于離心式壓縮機(jī)的檢修來說，不僅工作量大，而且空間有限，需要較高的檢修精度，因此需要一支技術(shù)水平高、認(rèn)真負(fù)責(zé)的檢修隊(duì)伍。檢修人員可以通過激光找正儀的使用，將機(jī)組檢修誤差控制在0.02mm的范圍內(nèi)。此外，通過在離心式壓縮機(jī)上安裝檢測系統(tǒng)的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)組工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)組在運(yùn)行中的故障，避免更嚴(yán)重事故的發(fā)生，并提高離心式壓縮機(jī)的檢修質(zhì)量。