歡迎您進入開山空壓機網(wǎng)站
技術(shù)解答 | 在線留言 | 技術(shù)服務
開山空壓機銷售服務中心-開山壓縮機,開山空壓機
新聞資訊
  • 開山空壓機銷售電話
    電話:021-37890181
    傳真:021-37890181
    手機:13918517264
    郵箱:285422460@qq.com
    地址:上海市松江區(qū)松衛(wèi)路567號松港大廈

公司新聞

您當前位置:首頁新聞資訊公司新聞正文內(nèi)容
壓縮機事故原因及防護,你一定要了解!
發(fā)表時間:2021-07-12   瀏覽次數(shù):1230次

壓縮機是化工、石化生產(chǎn)必不可少的動力設備。從能量的觀點來看,壓縮機是屬于將原動機的動力能轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w壓力能的機器。隨著科學技術(shù)的發(fā)展,壓力能的應用日益廣泛,使得壓縮機在國民經(jīng)濟建設的許多部門中成為必不可少的關(guān)鍵設備之一。壓縮機在運轉(zhuǎn)過程中,難免會出現(xiàn)一些故障,甚至事故。今天,我們將重點介紹壓縮機中燃燒爆炸事故和壓縮機機械事故。

燃燒爆炸事故

在化工、石化生產(chǎn)中,壓縮機發(fā)生燃燒爆炸事故的危險性極大,不但嚴重影響安全穩(wěn)定生產(chǎn),造成極為嚴重的經(jīng)濟損失,而且還會造成人員傷亡和建筑物的毀壞。因此,壓縮機的燃燒爆炸事故已引起人們的高度重視。

石油化工用壓縮機的壓縮介質(zhì)絕大多數(shù)是易燃易爆的氣體,而且在高壓條件下極易泄漏??扇夹詺怏w通過缸體連接處、吸排氣閥門、設備和管道的法蘭、焊口和密封等缺陷部位泄漏;壓縮機零部件疲勞斷裂,高壓氣體沖出至廠房空間;空氣進入到壓縮機系統(tǒng),形成爆炸性混合物,此時,如果在操作、維護和檢修過程中操作、維護不當或檢修不合理,達到爆炸極限濃度的可燃性氣體和空氣的混合物一遇火源就會發(fā)生異常激烈燃燒,甚至引起爆炸事故。

對于氧氣壓縮機,如果氧氣流中混入可燃性氣體、油脂、鐵銹、紙屑等雜質(zhì)和金屬物體,當潤滑液突然中斷或供給過于不足時,將造成氣缸“干磨”導致高溫,氣缸內(nèi)的可燃物在高壓、高溫情況下,很快與氧反應而引起自燃。由于熱的集聚和高壓氧的助燃,可使燃燒加劇,造成極為嚴重的氣缸燃燒爆炸事故。

石油化工用壓縮機和空氣壓縮機的氣缸潤滑大都采用礦物潤滑油,它是一種可燃物。當氣體的溫度劇升,超過潤滑油的閃點后就會產(chǎn)生強烈的氧化,將有燃燒爆炸的危險。另外,呈懸浮狀存在的潤滑油分子,在高溫高壓條件下,很容易與空氣中的氧發(fā)生反應,特別是附著在排氣閥、排氣管道灼熱金屬壁面上的油膜,其氧化就更為加劇,生成酸、瀝青及其他化合物。它們與氣體中的粉塵、機械摩擦產(chǎn)生的金屬微粒結(jié)合在一起,在氣缸蓋、活塞環(huán)槽、氣閥、排氣管道、緩沖罐、油水分離器和貯氣罐中沉積下來形成積炭。

積炭是一種易燃物,在高溫過熱、意外機械撞擊、氣流沖擊、電器短路、外部火災及靜電火花等條件下都有可能引起積炭自燃,甚至爆炸。積炭燃燒后產(chǎn)生大量的CO,當壓縮機系統(tǒng)中CO的含量達到15%~75%時就會發(fā)生爆炸,在爆炸的瞬時釋放出大量熱量并產(chǎn)生強烈的沖擊波。由于氣體的壓力和溫度急劇升高、燃燒產(chǎn)物的急速膨脹,沖擊波以超音速沿壓縮氣體流動方向傳播蔓延,引起多處發(fā)生連續(xù)性爆炸。

在壓縮機啟動過程中,沒有用惰性氣體置換壓縮機系統(tǒng)中的空氣或置換不徹底(氧的含量超過4%或殘存有可燃物等雜質(zhì))就啟動;因缺乏操作知識,沒有打開壓縮機(或冰機)的出口閥、旁路閥引起超壓;在操作過程中,因壓縮機氣體調(diào)節(jié)系統(tǒng)的儀表失靈,引起氣體壓力過高等,都會引起燃燒爆炸事故。

事故原因及預防措施:

1.可燃性氣體泄漏嚴重

(1)吸、排氣閥失靈,密封不嚴,造成泄漏,引起著火爆炸。

(2)軸封處泄漏嚴重,引起著火。

(3)與高壓合成系統(tǒng)連接的閥門法蘭漏氣,照明接頭處短路,引起著火爆炸。循環(huán)機出口總管壓力表根部泄漏,高壓氣體沖出,靜電起火爆炸。氮氫氣壓縮機氣缸支腳斷裂,進口管道漏氣,遇明火引起爆炸。

預防措施:

(1)合理安排吸、排氣閥,保證氣閥動作的靈活性和氣密性,及時清理污垢和更換氣閥。

(2)合理安裝活塞桿與填料,定期檢查磨損情況,及時更換填料。透平氧壓機應設置氣密裝置,將安全密封氣體流人軸封部位,設置與平衡室保持壓差的調(diào)節(jié)裝置。

(3)應合理安裝管路、閥門、法蘭和儀表等管件,保證連接件密封可靠,并經(jīng)常檢查連接部位的漏氣情況,設置氣體泄漏的檢測裝置,監(jiān)視密封系統(tǒng)的異?,F(xiàn)象。

2.因腐蝕、疲勞斷裂,可燃性氣體噴出

(1)循環(huán)機出口放空管疲勞斷裂,氨泄漏引起著火爆炸。

(2)多級缸之間、氣缸與機身之間連接螺栓的螺紋根部疲勞斷裂,大量高壓氣體噴出,引起著火爆炸。

(3)機身、高壓缸損壞,引起油系統(tǒng)著火,缸套材質(zhì)低劣,缸體嚴重縮孔缺陷而產(chǎn)生疲勞斷裂,致使高壓氣體沖出,引起空間爆炸。

(4)活塞鎖母螺紋根部、活塞桿與活塞連接螺紋根部疲勞斷裂,活塞桿打擊起火引起爆炸。

預防措施:

(1)減少壓縮機管系振動,保證管材和焊口質(zhì)量。

(2)保證連接螺栓結(jié)構(gòu)、幾何尺寸合理,材質(zhì)優(yōu)良,提高螺紋的強度和加工精度;保證連接面緊密貼合,擰緊力適當。

(3)嚴格進行機身、缸體、缸套的質(zhì)量檢查;對高溫高壓壓縮機主要零部件進行剩余壽命的診斷。

(4)提高熱處理工藝質(zhì)量,保證活塞桿強度;采用圓弧滾制螺紋,提高螺紋的加工精度;在制造、安裝中保證高質(zhì)量,避免附加彎矩的產(chǎn)生。

3.溫度壓力過高,積炭自燃和可燃物燃燒

(1)氣缸潤滑劑選擇不當,潤滑油牌號不符,加油量過多或太少,油質(zhì)不佳,使氣體溫度劇升,形成積炭。

(2)循環(huán)冷卻水水質(zhì)差,中間冷卻效果不好,冷卻水意外中斷,致使氣體溫度升高。中間冷卻器、油水分離器和貯氣罐排放油水不及時或不徹底,增加污垢、阻力,使氣體溫度升高。

(3)用空氣試壓試漏,高溫下積炭,激烈氧化而爆炸;機械制造過程中,鐵銹等雜質(zhì)未清除干凈,導致發(fā)熱;濾清器污垢嚴重,吸人氣體含塵量大,易形成積炭。

(4)缺少安全措施和現(xiàn)代化管理手段。

預防措施:

(1)根據(jù)氣體性質(zhì)合理選擇潤滑劑,乙炔氣用非乳化礦物油,氯氣用濃硫酸,氧氣用蒸餾水和稀釋甘油,乙烯氣用白油或無油潤滑;選擇閃點高,氧化后析炭量少的高級潤滑脂;注油量適當,對于活塞移動面積為200cm2/min,注油量約0.01 L/h為宜;定期進行油質(zhì)分析,及時更換新油。

(2)采取先進的水質(zhì)處理工藝,定期清除污垢、排放油水,嚴格控制排氣溫度,不得超過允許值。

(3)充分清除鑄件與配管中的異物與鐵銹,組裝后整個壓縮機系統(tǒng)進行徹底吹除;選用耐蝕材料,選擇高效濾清器,及時清除污垢。

(4)在有爆炸氣體的壓縮機附近設置防爆墻和惰性氣體滅火裝置。對于高壓、易燃易爆氣體的安全閥要經(jīng)常檢查其可靠性。采用儀表計測量和自動報警裝置,發(fā)現(xiàn)異常故障可及時采取安全措施。

 

4.誤操作,違章作業(yè),導致燃燒爆炸

(1)檢修氮氫氣壓縮機時,用鋁板作盲板,使高壓氣體噴出引起空間爆炸;在冰機開車時未打開旁路閥和出口閥,壓力升高超過材料強度極限而導致爆炸;鼓風機運行中,已發(fā)現(xiàn)異常響聲而沒有及時停車檢查,致使風機軸頸扭斷,油箱起火爆炸。

(2)化工用壓縮機負荷試車時,沒有用低壓氮氣吹除或吹除不徹底,引起燃燒爆炸。

(3)禁油處理不徹底,使填料帶油著火,集油箱爆炸。

(4)誤認為冰機工段出口無液氨;聽到液擊聲未作排液處理,使用近路閥,因高溫使液氨氣化而爆炸。

預防措施:

(1)熟悉操作知識,開車前必須打開壓縮機(或冰機)的出口閥門,開車后密切注視水、氣、油的壓力和溫度的變化以及異常響聲。

(2)負荷試車,啟動可燃性氣體壓縮機時,首先用惰性氣體置換其中的空氣,使氧含量小于4%。對于壓縮氫氣和乙炔氣,含氧最高限度為2%。負荷試車必須嚴格按照操作規(guī)程進行。

(3)禁止用汽油等揮發(fā)性油類清洗零件,制造安裝過程中,盡量避免與大氣接觸,嚴格執(zhí)行禁油處理和控制油溫。

(4)精心操作。

 

5.因制造缺陷、管理不善引起爆炸事故

(1)氧壓機出口閥損壞,使其超壓,安全閥啟跳,引起著火爆炸;油水分離器因制造缺陷爆炸;緩沖器因操作帶水而發(fā)生爆炸。

(2)操作時壓力超高,將水封沖壞,大量高壓氣體放空,電火花引燃。

(3)因停電,丙烯氣體壓縮機減壓氣體溢出,重新開車時,繼電器產(chǎn)生火花,引起空間爆炸。

(4)電機絕緣老化而引起著火,燒壞壓縮機。

預防措施:

(1)加強質(zhì)量管理和質(zhì)量檢查,發(fā)現(xiàn)缺陷及時補救或更換易損件。

(2)密切注視壓力表讀數(shù)的變化。

(3)加強電機繼電器的維護和保養(yǎng)。

(4)及時更換絕緣老化的電機。

機械事故分析

典型的壓縮機機械事故有活塞桿斷裂、氣缸開裂、氣缸和氣缸蓋破裂、曲軸斷裂、連桿斷裂和變形、連桿螺栓斷裂、活塞卡住與開裂、機身斷裂和燒瓦以及離心式壓縮機葉片斷裂、離心式壓縮機機組振動等。壓縮機零部件的損壞同樣可釀成破壞性事故,有時還會毀壞整個壓縮機站、廠房和建筑物,甚至造成人員傷亡。

 

1.離心式壓縮機轉(zhuǎn)子磨損與損壞

在引進的大型化肥、乙烯生產(chǎn)裝置和國內(nèi)的大型煉油廠中,離心式壓縮機已是生產(chǎn)中的關(guān)鍵設備。它不僅在動力消耗和投資上占的比例很大,而且設備的故障對正常生產(chǎn)的威脅也較大。這里重點介紹離心式壓縮機、風機轉(zhuǎn)子與靜止元件磨損、損壞甚至軸斷裂事故的主要原因與預防措施。

主要原因如下:

(1)因設計、裝配、操作等原因致使轉(zhuǎn)子在氣缸內(nèi)的軸向位置不正確,轉(zhuǎn)子對中不好引起轉(zhuǎn)子軸向竄動超差或產(chǎn)生較大的振動。

(2)因高壓缸內(nèi)缸與外缸套高壓側(cè)的O形環(huán)和背環(huán)被沖掉,高壓氣體竄人低壓缸,使軸向推力大大增加,引起止推軸承磨損或燒壞,使轉(zhuǎn)子軸向竄動,軸向位移失去控制。

(3)缸內(nèi)級間氣封及葉輪口環(huán)氣封的密封齒空腔內(nèi)存在很多油污或催化物質(zhì)(如觸媒粉),級間氣封嚴重損壞,氣封齒在圓周方向成鋸齒狀,因氣封間隙增大,級間泄漏量隨之增大,造成軸向力大大超過設計值而使止推軸承燒壞。

(4)因轉(zhuǎn)子的熱膨脹、機組倒轉(zhuǎn)或操作時塔回流量加大,致使各級壓力上升而造成轉(zhuǎn)子瞬時竄動或軸向位移。

(5)泵聯(lián)軸節(jié)橡膠塊被切斷,致使離心式壓縮機流量突然下降,吸人溫度超高,引起轉(zhuǎn)子與止推軸承損壞。

(6)因軸承質(zhì)量低劣,發(fā)現(xiàn)問題未及時停車,致使前軸承蓋、軸、葉輪、密封圈等受到不同程度的損壞。

(7)因轉(zhuǎn)子強烈振動,致使轉(zhuǎn)子與密封部位接觸而造成磨損。

(8)在變工況運行中,產(chǎn)生旋渦、旋轉(zhuǎn)失速等不穩(wěn)定氣流或發(fā)生喘振,致使轉(zhuǎn)子運行不穩(wěn)定而發(fā)生磨損、損壞。

(9)轉(zhuǎn)子有裂紋等制造缺陷,抗扭能力降低,致使轉(zhuǎn)子在運行中斷裂。

(10)氣體中的某些成分與存在的催化物在一定溫度下形成固體或沉淀,致使中間級迷宮密封和平衡活塞的間隙堵塞,引起末端推力不能平衡,推力軸承、軸嚴重磨損或損壞。

(11)管路堵塞或壓縮機內(nèi)吸入異物,致使轉(zhuǎn)子等部件磨損。

(12)探頭間隙和接近器輸出電壓不成線性關(guān)系,接近器劣化失效,致使誤動作,產(chǎn)生較大的軸向位移。

(13)轉(zhuǎn)子各密封部位的間隙安裝不良及部件松動。

預防措施:

(1)合理設計、安裝,正確操作。為實現(xiàn)準確的對中,應保證基礎(chǔ)尺寸合適,具有足夠的強度;底板剛性好、砂漿材料適宜,并在良好條件下灌漿;管子應很好地固定并具有足夠的撓性;撓性聯(lián)軸器應采用過渡配合安裝;正確確定對中允差。

(2)檢查、修復級間密封,并使用軸向位移儀監(jiān)控軸的軸向位移,以防止高推力負荷發(fā)生。

(3)采取必要的防氣蝕、腐蝕措施。

(4)嚴格按照操作規(guī)程運行。

(5)發(fā)生吸人溫度稍稍超過設計指標時,如果壓縮機轉(zhuǎn)速還有潛力,可適當提高轉(zhuǎn)速以避免喘振發(fā)生。

(6)確保軸承質(zhì)量,發(fā)現(xiàn)問題及時修復或更換。

(7)及時停機檢查振動的原因并予以排除。

(8)在變工況運行時,注意操作時必須遵循“升壓時先升速,降速時先降壓”的原則,防止轉(zhuǎn)速過低,出口壓力升得過高。通過控制儀表調(diào)節(jié)喘振循環(huán)閥。

(9)保證轉(zhuǎn)子制造質(zhì)量,運行前必須認真檢查,發(fā)現(xiàn)問題不可投入運行,應立即修復、更換。

(10)在壓縮機吸人口處采用高效袋濾器,在每一中間冷卻器管束部分設置分離器,除去油污和催化物。

(11)徹底進行系統(tǒng)檢查,除去管路和壓縮機內(nèi)的異物、鐵銹。

(12)對軸向位移儀等安全保護裝置要定期檢查,確保其測試精度與可靠性。

(13)安裝時,確保密封元件的間隙,緊固松動部件,加設防松部件。

2.離心式壓縮機、風機葉片斷裂

葉輪是離心式壓縮機、風機惟一做功的心臟部件,而高轉(zhuǎn)速、大流量、高壓力比、大功率和變工況等苛刻工作條件對葉輪的設計、制造技術(shù)、加工精度及維護提出了更高的要求。一旦發(fā)生葉輪損壞、葉片斷裂甚至解體破壞事故,不僅損壞轉(zhuǎn)子,而且隨轉(zhuǎn)速增加將引起劇烈的振動,使其無法操作,嚴重威脅壓縮機、風機連續(xù)、安全穩(wěn)定運行,將造成巨大的經(jīng)濟損失。

離心式壓縮機葉輪多采用焊接和鉚接的結(jié)構(gòu)形式。葉輪損壞多發(fā)生在離心力最大的葉輪外緣和應力較高的輪蓋進口側(cè)以及鉚釘?shù)乃蓜踊驍嗔巡课?,也有的葉輪前盤連同葉片從與后盤焊接處發(fā)生斷裂。通過大量事故分析表明,葉輪破裂的斷面無明顯的塑性變形,幾乎全部是宏觀脆斷。因此,葉輪破壞大部分屬于應力腐蝕,其次是疲勞腐蝕。

應力腐蝕是指葉輪材料在受到應力和腐蝕的雙重作用下產(chǎn)生應力腐蝕裂紋而導致的脆性斷裂。應力腐蝕裂紋一是由于局部腐蝕引起的,二是在腐蝕環(huán)境中,材料因腐蝕反應生成氫氣從而產(chǎn)生裂紋并擴展,后一種屬于氫脆斷裂。

疲勞腐蝕是指葉輪在處于振動的狀態(tài)下,受到交變應力和葉輪與軸的復合振動應力的雙重作用,在其薄弱部位產(chǎn)生局部變形,以致超過材料的疲勞極限而產(chǎn)生裂紋。隨葉輪的連續(xù)不斷地振動,裂紋逐漸擴展,最后導致葉輪疲勞斷裂。

通過大量的事故統(tǒng)計分析可知,設計制造缺陷、安裝和檢驗不合理、氣體與酸泥腐蝕、轉(zhuǎn)子動不平衡引起的共振以及頻繁地在喘振區(qū)運行等,是導致離心式壓縮機、風機葉片斷裂的主要原因。

具體介紹事故原因與預防措施

(1)設計制造缺陷。

葉輪結(jié)構(gòu)設計不合理,葉輪材料中存在若非金屬夾雜物,使其機械性能降低,特別是在僅有幾個毫米厚的輪蓋邊緣上含有夾雜物,使葉輪產(chǎn)生局部應力集中源,從而大大降低疲勞強度;制造缺陷是指焊縫本身和熱影響區(qū)缺陷以及葉輪加工表面粗糙,如葉片與輪蓋之間沒有全焊、未焊透、存在氣孔、咬邊等,若非金屬夾雜物剛好在此區(qū)域,就更加劇了裂紋的產(chǎn)生和擴展;葉輪與輪蓋焊接后使輪蓋熱影響區(qū)內(nèi)組織發(fā)生變化,該區(qū)的強度、硬度相對原組織降低,若非金屬夾雜物正好處在變化前后組織的交界處,就進一步促使應力集中源的形成,進而促使應力腐蝕裂紋產(chǎn)生,以致發(fā)生葉片斷裂。

預防措施:

發(fā)生上述故障時,應立即停車,組織有關(guān)人員對損壞部件進行檢查與事故分析;改進葉型設計,避開共振,改變傳統(tǒng)離心式壓縮機、風機葉輪設計方法,一可采用安全壽命設計,即在有效壽命期間,葉輪不得產(chǎn)生裂紋,二也可采用可靠性設計,即在葉輪存在缺陷或有損傷的條件下,應用斷裂力學理論預測出斷裂壽命,采取有效的預防措施;選用耐腐蝕、高強度的葉輪材料,確保葉輪加工質(zhì)量,采用高形狀精度和高表面粗糙度加工;在葉輪輪盤外緣兩葉片之間部位可磨削圓??;采用超聲波無損探傷,從各個方向?qū)缚p和熱影響區(qū)進行嚴格檢查,及時發(fā)現(xiàn)焊縫和材質(zhì)內(nèi)部缺陷;葉片與輪蓋之間應全部焊透,焊后必須進行消除內(nèi)應力處理;消除過大的振動源,調(diào)整共振頻率,使葉輪振動控制在允許范圍內(nèi);修復后的轉(zhuǎn)子應嚴格進行動平衡、無損探傷和超透試驗。

(2)氣體與酸泥腐蝕。

石油化工用離心壓縮機輸送的介質(zhì)大多具有較強的腐蝕性,例如CO2、NH3、CO和H2,它們在一定條件下生成氨基甲酸銨(NH2COOONH4)等,即使是空氣壓縮機、風機,由于空氣和工業(yè)煙氣中含有SO3、SO3等酸性氣體,濕度大時將形成亞硫酸、硫酸,它們對葉輪都有不同程度的腐蝕作用。裸露的葉片長期受氣體和酸泥的腐蝕,在沒有進行定期檢查或段間冷卻器、分離器液面指示失真、報警失靈情況下,使下一段人口氣體帶有酸性,在焊接葉片的焊接縮孔、氣孔處形成腐蝕坑,同時伴有部分氫滲現(xiàn)象,易形成疲勞源,致使葉片在受到高應力和腐蝕時發(fā)生脆性斷裂。

預防措施:

采用耐腐蝕高強度的不銹鋼焊接葉輪,焊后進行熱處理,其表面進行防腐涂層保護;盡可能降低工藝氣中CO、CO2的含量,并控制其合成氣出口溫度不能過低,一般≥38℃,以防止氨基甲酸銨的生成;定期排出中間冷卻器內(nèi)所生成的含有亞硫酸、硫酸的冷凝水,使其導出機外;安裝高效的吸氣過濾器(如脈沖式袋濾器),以降低壓縮機、風機進口的流速,減少空氣中所含的霧狀水滴與粉塵;嚴格檢查葉輪的腐蝕情況,并及時清除葉輪內(nèi)部和表面的沉積物。

(3)轉(zhuǎn)子的嚴重振動。

由于葉輪設計欠佳,使危險振型沒有避開共振;葉片制造缺陷,在施工或檢修現(xiàn)場進行了不適當?shù)恼{(diào)整、調(diào)換,造成驅(qū)動機與壓縮機主軸對中發(fā)生了偏離;葉輪安裝不夠緊密,或因磨損、腐蝕的不均勻,灰塵在葉輪上積聚,個別葉片折斷等,使葉輪不平衡,將引起較大的振動。特別是葉輪的自振頻率與擴壓器、回流器或氣體管道的自振頻率相吻合時,將產(chǎn)生共振,這對葉輪的安全運轉(zhuǎn)威脅很大。

預防措施:

消除過大的振動源,調(diào)整機組的共振頻率,使葉輪振動控制在允許范圍內(nèi);精心安裝,確保轉(zhuǎn)子對中良好;發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子不平衡時,應查明原因并加以消除,必要時可在高轉(zhuǎn)速動平衡機上進行試驗;在變工況運行時,要避免發(fā)生負荷突變,嚴格控制調(diào)速范圍,嚴防轉(zhuǎn)速過低使葉片振動頻率落人共振區(qū);采用軸振動頻譜分析的方法,及早發(fā)現(xiàn)主軸的異常振動;嚴格控制進油溫度,適當增加油的黏度;從壓縮機頂上垂直下來的進口管道不應直接壓在壓縮機上,必須由管道掛鉤或支架來承擔其重量,以防止機殼在管道重量下產(chǎn)生變形而使振動加?。话惭b高效過濾器,及時清除葉輪上的積塵、結(jié)焦和鹽垢;當發(fā)現(xiàn)離心式壓縮機、風機機組發(fā)出異聲且伴有劇烈振動時,應立即停車檢查;嚴格按照操作規(guī)程進行操作,防止喘振、旋轉(zhuǎn)失速等不穩(wěn)定氣流發(fā)生;密切注視壓力、真空度、進氣量的波動及機組的異常響聲,及時發(fā)現(xiàn),及早處理。

離心式壓縮機機組振動

離心式壓縮機機組常見的振動原因及預防措施如下:

(1)轉(zhuǎn)子不平衡

由于轉(zhuǎn)子不平衡產(chǎn)生的離心力與轉(zhuǎn)速的平方成正比,因此,機器啟動后很快就會振動,而且隨著轉(zhuǎn)速的提高和負荷的增加,振動將加劇。特別是撓性軸,當通過第一階臨界轉(zhuǎn)速時振動相當激烈,振動頻率始終與轉(zhuǎn)速同步,徑向振幅很大。引起轉(zhuǎn)子不平衡的原因如下。

①運輸或安裝不當,轉(zhuǎn)子被碰撞或停放時間過長而保養(yǎng)又不得法,轉(zhuǎn)子平衡精度差。

②轉(zhuǎn)子發(fā)生彎曲變形。

③機組運行中,因某些部件過盈量太小,高速旋轉(zhuǎn)時致使螺釘松動或脫落。

④葉輪上堆積沉積物,如積灰、結(jié)焦、結(jié)鹽垢;葉輪被腐蝕、沖刷磨損以及鉚釘松動、脫落;葉輪局部破碎。

⑤動葉片、圍帶、拉筋、鉚釘松動或飛脫。

⑥齒輪聯(lián)軸節(jié)加工或安裝不當。

預防措施:

①精心運輸、保養(yǎng),保證安裝質(zhì)量,重新做動平衡試驗。如有必要可在高轉(zhuǎn)速(n=000-40000r/min)動平衡機上進行試驗。

②控制轉(zhuǎn)子熱脹冷縮,使其均勻或校直。

③緊固松動的零部件,增設防松裝置。

④清除葉輪上的污垢,修復或更換葉輪。

⑤檢查動葉片表面沖蝕、腐蝕或損傷情況,檢查圍帶鉚釘孔處有無裂紋;鉚釘?shù)膰烂艹潭?;圍帶是否松動,鉚釘有無剝落或裂紋;檢查拉筋有無脫焊、斷開、沖蝕或腐蝕的情況。檢查中如發(fā)現(xiàn)有上述缺陷時,應及時處理或更換。

⑥保證齒輪聯(lián)軸節(jié)的加工質(zhì)量,使其嚙合良好,重新組裝找正。機組安裝找正不僅要求單臺機座位置水平和對中,還要求汽輪機、離心式壓縮機、齒輪箱機座之間在連接后仍能維持穩(wěn)定運行。在機組安裝找正時,應充分考慮軸系在運轉(zhuǎn)中由于轉(zhuǎn)子自重而產(chǎn)生的撓度、熱膨脹和轉(zhuǎn)子工作時干擾力的影響。

(2)半速渦動與油膜振蕩

半速渦動是離心式壓縮機徑向軸承在流體動力潤滑條件下,軸頸位置發(fā)生振蕩的一種形式。換句話說,就是在外載荷與油膜力的作用下,軸頸沿偏移的中心位置方向移動。發(fā)生半速渦動時,一般振幅較小,渦動軌跡通常為一橢圓;振幅較大時,軌跡形狀更為復雜。半速渦動是指振動角頻率為軸轉(zhuǎn)動角速度的一半或少于一半。發(fā)生油膜振動時,有時因軸承干摩擦而出現(xiàn)吼叫聲。

產(chǎn)生半速渦動與油膜振蕩的原因如下。

①轉(zhuǎn)子制造精度差或動平衡差。

②軸承動力特性參數(shù)選擇不當。

預防措施

①確保轉(zhuǎn)子制造質(zhì)量,重新做動平衡試驗,配衡修正。

②正確選擇軸承動力特性參數(shù),改進軸承結(jié)構(gòu),可采用多油楔軸承或多油葉軸承或可傾瓦軸承;將軸承間隙增大;提高潤滑油油溫;調(diào)整軸承高度等措施可以提高穩(wěn)定性。

(3)基礎(chǔ)不堅或下沉及共振

在離心式壓縮機運行時,基礎(chǔ)振動振幅一般不大,而在停車時由于其他振源引起基礎(chǔ)表面的振幅值增大,振頻與轉(zhuǎn)速同步,尤其是轉(zhuǎn)子稍不平衡將會引起強烈振動。

產(chǎn)生這種振動的原因如下。

①機器與底架固定不牢,地腳螺栓松動。

②基礎(chǔ)與底座間填充物脫離。

③基礎(chǔ)不堅。

④基礎(chǔ)自振頻率接近工作轉(zhuǎn)速或油膜共振頻率。

預防措施:

①重新緊固。

②注入環(huán)氧樹脂等填充物。

③修補基礎(chǔ)。

④應使基礎(chǔ)的自振頻率至少避開機器工作轉(zhuǎn)速的±20%,且避開“油膜共振頻率”。此時基礎(chǔ)的自振頻率應避開機器工作轉(zhuǎn)速的40%~50%。

⑤因為電機的諧波激磁和磁場反作用,其自振頻率為兩倍的工作轉(zhuǎn)速,故基礎(chǔ)的自振頻率應避開機器兩倍工作轉(zhuǎn)速的±15%。

⑥因為附近地段其他機器通過管道和地基傳播振動頻率,根據(jù)所設計基礎(chǔ)的隔振情況和振動的嚴重程度,避開工作轉(zhuǎn)速的±(10~20)%。

⑦盡可能避開轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速的±10%。

(4)臨界轉(zhuǎn)速下共振

①臨界轉(zhuǎn)速計算不精確,誤差較大,或由于其他原因,使離心式壓縮機工作轉(zhuǎn)速與臨界轉(zhuǎn)速接近。

②汽輪機調(diào)速機構(gòu)失靈。

③軸承在運轉(zhuǎn)或拆裝過程中,油溫及軸承間隙的變化,不僅會影響轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定運行,而且還會使轉(zhuǎn)子軸系的臨界轉(zhuǎn)速發(fā)生變化。

預防措施

①可暫時提高或降低機器的工作轉(zhuǎn)速,以避開臨界轉(zhuǎn)速。

②可對轉(zhuǎn)子做高精度的動平衡試驗,從而保證機組在共振轉(zhuǎn)速區(qū)也可穩(wěn)定地運行。

③設計時,應使臨界轉(zhuǎn)速至少高于或低于工作轉(zhuǎn)速的20%,工作轉(zhuǎn)速n通常規(guī)定為:

剛性轉(zhuǎn)子 n≤0.7n k 1 (n k 1為一階臨界轉(zhuǎn)速)

撓性轉(zhuǎn)子(1.3~1.4)n k 1 ≤ n ≤0.7n k 1 (n k 1為二階臨界轉(zhuǎn)速)

(5)結(jié)構(gòu)共振

結(jié)構(gòu)共振是指機器某些部件或組裝機器本身發(fā)生共振。

①機器本身各部件之間的振動頻率吻合,如葉輪與擴壓器、回流器葉片數(shù)的關(guān)系引起的共振。

②外界振動頻率恰好與機器的渦動頻率相吻合,如管道的脈動引起的共振,它將引起轉(zhuǎn)子或軸承處的共振渦流。

③外來激振力作用所產(chǎn)生的頻率,與機器本身某部件振動頻率吻合。

預防措施

改變部件的設計,改變部件的自振頻率,設法避開共振頻率。

(6)部件松動

部件運行中松緊程度不同,其振幅是不相同的。通常,振動的頻率兩倍于工作轉(zhuǎn)速,尤其是機組運轉(zhuǎn)方式發(fā)生改變時,振動將會加劇。

如離心式壓縮機支撐瓦緊力不夠,引起調(diào)節(jié)塊松動,造成振動偏大,調(diào)節(jié)墊片因經(jīng)常受脈沖應力沖擊而破壞,從而引起軸中心下移,造成更為嚴重的振動,使機組停車。

一般采取的措施是緊固松動部件,或增設防松裝置。

(7)轉(zhuǎn)子與固定元件或密封件之間的摩擦測得的振動圖像無規(guī)律,振動的頻率與機器的工作轉(zhuǎn)速同步,而且頻率從低到高,波動范圍比較寬,啟動或停車時能聽到金屬弦聲。發(fā)現(xiàn)此種形式振動時,可采取卸拆檢查、重新組裝的方法予以消除。



點擊關(guān)閉
  • 開山空壓機在線客服 開山空壓機在線客服