离心压缩机叶轮断裂原因分析

《装备维修技术》2021年第14期

—211

—大型离心式压缩机组常见故障原因分析及处理措施李梅（中国石化济南分公司，山东济南250000）摘要：离心压缩机在炼化企业中有着广泛的应用。在应用离心压缩机时，不仅要考虑其气动性能，还要考虑其强度和运行维护。考虑到各种性能要求，对离心式压缩机组常见故障原因进行分析就显得尤为重要。基于此，本文就大型离心式压缩机组常见故障原因分析及处理措施进行简要探讨。关键词：离心式；压缩机组；常见故障；处理一、离心式压缩机的工作原理离心式压缩机的工作原理就是通过叶片向空气施加动能，从而将动能转化为静压能。空气是离心式压缩机运行的关键元素，而空气过滤器则是气体压缩机的第一道保护屏障，其能够对进入压缩系统的气体进行过滤，从而保证压缩系统内的气体干净，减少对压缩机各部件的损伤。基于离心式压缩机的工作性能要求，过滤器的主要要求是滤清效率高、流动阻力低、能较长时间连续使用而无须保养。二、离心式压缩机结构1.机壳机壳是离心式压缩机的主要保护措施，因此其需要借用强度较为高端的材质进行制作。一般在实际操作生产过程中使用的离心式压缩机机壳一般是钢铁原料。2.隔板隔板部分在离心式压缩机整个部位中占据着较为重要的位置，因为其主要作用是把压缩机的叶轮进行分割与分级，使其成为具有连惯性的流道，将隔板之间相互扩充使压缩机内部的气体在通过扩压器，或将所谓的动能变化为能够进行工作的压力能。3.级间密封及轴端密封1）机械密封将其改换为与轴垂直的端面密封，从而将软填料、轴和轴套之间的摩擦改换为静动环之间的摩擦，它和轴一起转动，所以不会与轴、轴套之间发生相对运动，消除了轴与轴套因摩擦产生的损耗。2）运用到实际中的端面都是被精密的仪器加工过的，有着非常高的表面粗糙度与平面度，非常有效地提升了密封的效果。3）定位的方式很特别，能够保证很高的同心性，减少了偏心导致的损耗。4）在安装机械密封时，需要计算机械密封弹簧压缩量（集装式机械密封除外），同时，确保结构中使用的密封圈和弹簧有一定的补偿能力，因此，对维修人员技术要求较高。4.轴承从轴承的工作原理来看，其始终采取的是单一且持续的循环工作。在其工作的过程中，可以将相应的能力进行能量的转化，而能量转化的目的，也是为了促进离心式压缩机的正常工作，不同部件之间相互合作，从而实现了轴承的运动与工作。A.主轴：因为主轴的主要任务是为了有效的传递功率，因此要求主轴应该有足够的动力。B.叶轮：叶轮可以分为三种不同的叶轮种类，其分别为开式、半开式和闭式叶轮。其中半开式叶轮，主要是作用于空分机组的首级叶轮以及齿轮压缩机叶轮，因为叶轮是对介质气做功的主要核心部件，因此从一定程度上来讲，叶轮的质量也就直接影响了压缩机的质量。C.轴套：轴套的主要作用是对叶轮进行固定和保护主轴，避免主轴因为遭到气流的影响，从而保证主轴的运作效率。与此同时，轴套也可以起到导流的作用，促进压缩机内部气体的形成。三、大型离心式压缩机组常见故障原因分析及处理措施1.支撑轴承温度高①如果在支撑轴承中出现轴瓦间隙偏小的问题，那么可以采取调整轴瓦间隙的方法。②如果在块表面巴氏合金发现有砂眼裂纹等问题，那么就需要重新浇铸巴氏合金进行改正。③如果轴瓦设计存在问题，那么就会直接导致瓦块超负荷运行。因此在实际工作过程中就可以采取改进轴瓦设计结构的方法，通过改善承载能力解决当下的问题。④如果在压缩机运行的过程中出现了机组长期处在振动值偏高指数的情况，那么压缩机的运行必然会加速轴瓦的损耗。因此在实际的运行过程中应该及时处理振动问题，确保轴系的稳定与安全。⑤在压缩机日常运行的过程中，往往会因为润滑油含水或带杂质导致轴颈与轴瓦之间摩擦增大，不仅严重影响了其正常运行，还增加了运行成本。针对这一问题，就应该定期采样化验分析油品，根据各部件的实际情况及时更换润滑油。⑥除此之外，在日常运行过程中还应该注意进油温度偏高的问题，一旦发现存在温度偏高的现象，应该及时开大冷却水进行降温处理。2.推力轴承温度高影响推力轴承温度比较高的原因，不只有润滑油方面的因素，在其正常运行过程中出现堵塞的问题，那么必然会导致推力平衡盘的非正常运行，这也就是导致当下问题产生的主要原理，因此要想促进相关问题的改进与优化就应该从导致问题出现的不同因素出发，选择恰当的改进措施，以此优化各个部位的工作效率，从而全面解决当下存在的问题。①如果在其正常运行过程中出现了进油压力偏低、进油量不足的情况，那么应该从适当增加进油压力入手，仔细检查清理轴承座的进油通道，如果部分压缩机内部结构有需要，可以采取扩大轴瓦进油孔径的方法进行优化。②如果在其正常运行中存在进油温度偏高的问题，那么可以采取开大冷却水的方法，对问题进行优化和改进。③如果发现将含水或带杂质的润滑油加入到轴颈与轴瓦之间，液体对摩擦力造成了影响，导致破坏液体摩擦问题的出现，那么可以采取定期采样化验分析油品的方法，在必要时可以采取更换润滑油的方法。④推力轴承安装不当或推力盘安装不到位，应该拆检推力轴承是否相互卡滞导致瓦块摆动不灵活；检查推力盘是否安装到位。⑤如果发现压缩机内部存在轴向力大的问题，那么可以采取调整工艺参数的方法，以此降低轴向力，根据压缩机内部实际情况，有必要对实际核算中以及相应的设计偏差，进行明确，那么必要时可以对核算实际轴向力和设计偏差进行明确与优化。3.轴位移偏大首先就应该明确导致轴位移偏的原因是什么，在实际使用与工作的过程中，可以发现导致其出现轴位偏移的主要因素是压缩机喘振和复合变化因素，加之位移盘的跳动和不同级别之间密封问题，就造成了问题的出现，因此以下主要针对这几个方面提出了具体的改进措施。压缩机的级间密封和平衡盘密封间隙超差或失效就会造成轴位的偏移，因此需要及时关注其实际情况，并及时针对存在问题的密封进行更换。例如，在压缩机正常运行过程中，应该尽量避免其出现喘振的问题，因为一旦压缩机存在转动，那么必然就会影响压缩机的出入口的自身压力，甚至会直接影响其稳定运行，造成剧烈的波动，最终导致转子的轴向转动，这样就会导致压缩机运行不稳定，影响其工作效率。再比如在正常运行过程中，应该注意复合的变化量保证各个阶段的压力，在一定比例之内，如果不能很好地将压力控制在合理的范围内，那么就会造成轴位偏移大，因此在日常工作中一定要注意保证数量和比例，避免其他问题的出现。4.轴振动超标当轴瓦间隙出现轴瓦间隙超差瓦背紧力不足的问题时，应当及时对轴瓦间隙进行调整。如果在压缩机内部出现油膜激荡的问题，那么就可以采取降低润滑油温度的方法，对瓦块比压进行适当的增加，以此改进当下存在的问题。结束语综上所述，想要优化压缩机的工作效率，避免其在实际工作过程中发生不同程度的故障，那么就要明确各个部位的工作原理与可能会存在的故障问题，并且以此为依据明确不同部位的具体改进措施与故障修理措施，并将其落实到日常工作中，保证压缩机能够高效运转，同时保证压缩机的正常使用寿命，避免其因为错误使用和维修不及时，导致压缩机使用寿命的缩减。参考文献：[1]沈伟,杨建章.VB1500H3离心空压机进气过滤器改造[J].昆钢科技2020(03):159~162.[2]居鹏飞.离心式空压机气道保养与运行效率提升[J].纺织报告2016(05):138~142.[3]刘树娟.离心式压缩机防喘振控制技术的应用[J].中小企业管理与科技2018(07):133~134.

离心压缩机叶轮h2s应力腐蚀开裂及其对策

离心压缩机是一种常用的工业设备，广泛应用于石油、化工、电力等领域。然而，由于工作环境的特殊性，离心压缩机叶轮容易受到H2S的腐蚀，导致应力腐蚀开裂，严重影响设备的安全运行。本文将从H2S的腐蚀机理、叶轮应力腐蚀开裂的原因以及对策三个方面进行探讨。

H2S是一种具有强烈腐蚀性的气体，容易与金属表面发生反应，形成硫化物，导致金属表面的腐蚀。在离心压缩机中，H2S主要来自于原料气体中的硫化氢和硫化物，经过压缩后，H2S会与叶轮表面的金属发生反应，形成硫化物，导致叶轮表面的腐蚀。

叶轮应力腐蚀开裂是由于叶轮表面的腐蚀导致表面金属的损失，使得叶轮的强度降低，当叶轮受到一定的载荷时，就会发生应力集中，导致叶轮的应力超过了其承受能力，从而发生开裂。叶轮应力腐蚀开裂的危害非常大，不仅会导致设备的停机维修，还会对生产安全造成严重威胁。

为了解决叶轮应力腐蚀开裂的问题，可以采取以下对策：

1. 选择合适的材料。在叶轮的材料选择上，应该选择具有良好耐腐蚀性能的材料，如不锈钢、镍基合金等。

2. 加强防腐措施。在离心压缩机的设计和制造过程中，应该加强防腐措施，如采用防腐涂层、防腐处理等。

3. 定期检测和维护。对于已经投入使用的离心压缩机，应该定期进行检测和维护，及时发现和处理叶轮表面的腐蚀问题，避免应力腐蚀开裂的发生。

离心压缩机叶轮H2S应力腐蚀开裂是一种常见的问题，需要采取有效的对策来解决。通过选择合适的材料、加强防腐措施以及定期检测和维护，可以有效地避免叶轮应力腐蚀开裂的发生，保障设备的安全运行。

离心压缩机常见问题分析及解决措施

离心式压缩机是化工生产中常用的一种高速旋转的动设备，其通过高速的旋转，产生离心力，使得介质气体在压缩机的叶轮中扩压流动，从叶轮流出的气体流速、压力都得到了相应的提升，进而实现压缩介质气。在离心式压缩机使用的过程中，往往会产生一些故障，影响其工作效果，影响化工生产，故对离心式压缩机产生产生故障的原因进行归整、分析，然后对其采取有效的措施进行故障处理，提升离心式压缩机的工作效果。

一、压缩机出现振动和异响

1、压缩机不对中，卸下联轴器，使原动机和压缩机分别单独旋转，若原动机和压缩机在盘车时，卡涉则内部剐蹭或者有异物，没有异常则故障可能由机组不对中引起，参照安装说明书检查对中情况，机组对中影响驱动端振动较大些。

2、压缩机转子不平衡，拆卸压缩机检查转子，是否有污垢或叶轮、密封损坏所引起，从而进行修复或更换，必要时在线进行频谱监测，测量是否转子不平衡，对转子重新进行动平衡。

3、轴承不正常工作产生的原因，检查支撑轴承瓦块是否磨损、相关的数据是否不在设计范围内（轴瓦的间隙、轴瓦过盈）调整轴瓦间隙、轴瓦的接触面、瓦体与机组压盖间的接触面，进行修复或更换等处理方法。

4、联轴器故障或不平衡，重新检测联轴节平衡情况，检查联轴器螺栓、螺母是否损坏或者安装错误。

5、喘振现象

检查压缩机运行时工作点是否远离喘振区，防喘裕度是否正确，防喘装置是否工作正常。

6、气体管路的应力传递给机壳，由此引起不对中。 气管路应做好固定支撑，防止有较大的应力作用在压缩机缸体上，管路应有足够的弹性补偿，以应付热膨胀量，做到无应力安装，要求压缩机本体法兰与立管法兰之间的间隙为 3mm ，两片法兰的平行度要控制在 0.1mm 范围之内，管道与机组连接对压缩机组产生的应力影响压缩机组的同心度必须小于0.02mm。

二、轴承故障分析原因及解决措施

1、推力瓦温度升高的原因及措施

⑴结构设计不合理，推力瓦承载面积太小，单位面积承受负荷超标。

离心式压缩机常见故障分析及处理方法

离心式压缩机是一种常用的空气压缩机，它具有结构简单、运行稳定、效率高等优点。然而，在运行过程中，离心式压缩机也可能会出现一些故障，如噪音过大、振动过大、温度升高等。本文将针对离心式压缩机常见的故障进行分析，并提供相应的处理方法。

第一类故障：噪音过大

原因：

1.叶轮损坏或磨损过大；

2.安装不当；

3.轴承损坏；

4.摩擦部件润滑不良；

5.操作过程中出现杂物。

处理方法：

1.更换叶轮或磨损过大的叶轮片；

2.重新安装压缩机，并确保安装时叶轮与定子之间的间隙符合要求；

3.检查轴承，如有损坏应及时更换；

4.清理和润滑摩擦部件；

5.定期检查和清理操作环境，避免杂物进入压缩机。

第二类故障：振动过大 原因：

1.安装不平衡；

2.轴承损坏；

3.叶轮损坏或磨损过大；

4.电机失衡；

5.齿轮箱故障。

处理方法：

1.重新安装压缩机，确保安装平衡，并进行动平衡处理；

2.检查轴承，如有损坏应及时更换；

3.更换叶轮或磨损过大的叶轮片；

4.检查电机是否失衡，并进行调整；

5.检查齿轮箱的润滑情况，如需要更换润滑油或修复齿轮箱。

第三类故障：温度升高

原因：

1.压缩机周围环境温度过高；

2.冷却系统故障；

3.压缩机内部油温升高。

处理方法：

1.增加压缩机周围的通风设施，确保空气流通畅； 2.检查冷却系统，如需要更换或修复；

3.加强压缩机的冷却措施，如加装风扇、降低压缩机转速等。

上述是离心式压缩机常见故障的分析及处理方法，当然还有其他可能出现的故障，处理方法也会有所不同。为了确保压缩机的正常运行，建议定期进行检查和维护，及时发现故障并采取相应的处理措施，以保证压缩机的正常运行和长久使用。