离心式压缩机喘振故障浅析及解决方法

离心式压缩机喘振故障浅析及解决方法

作者：高东旭 颜廷威

来源：《环球市场》2020年第06期

摘要：离心式压缩机在化工企业中发挥着非常重要的作用，一旦出现喘振故障，可能会造成损坏设备甚至化工生产的整体平衡，但是，通过定期对压缩机进行合理有效的检修与维护，并在压缩机喘振故障发生时进行快速准确的判断和处理，就可以有效地降低喘振故障的发生及危害。

关键词：离心式压缩机;喘振故障;解决方法

喘振问题作为离心式压缩机最常见的问题之一，严重影响着压缩机的运行，也是造成压缩机损坏的主要原因之一。在实际生产中，往往由于对喘振故障认识不足，可能会出现压缩机发生喘振故障时没有得到及时的判断和处理，造成压缩机硬件损坏，甚至危及压缩机使用寿命及功能的情况发生。

一、离心式压缩机控制系统现状

离心压缩机控制系统主要是保障压缩机的安全、稳定运行，充分应用压缩机工艺区域，在工艺压力与流量范围内，保障工况稳定运行，提升离心压缩机操作的便捷性与自动化水平。通过应用控制系统，可将离心压缩机的工作状态实时展现出来，促使操作人员掌握相应的信息，实时储存运行数据，为后期查询与分析奠定基础。

受到某些原因的影响，若离心式压缩机运行不稳定，控制系统可及时预测各类影响因素，在出现故障与问题的情况下，通知操作人员。系统能够依据不同的情形，采取针对性的解决对策，合理做出动作，促使离心式压缩机迅速恢复到正常的运行轨道。离心式压缩机控制系统设计本身属于关键性问题，本文主要从以下三方面入手，深入分析离心式压缩机控制系统设计现状，主要包括：（1）选择控制系统硬件平台，目前国内是在经典压缩机控制系统基础上，选择模拟调节器，实现运行参数（比如：排气量、排气压力等）调节，以此实现对保护装置安全运行提供保障，更好的满足实际工艺需求。但就实际情况而言，这类调节器难以应变大负荷，就突发工况变化无法精准应对，难以促使机组处于最佳运行状态中。（2）合理选择控制系统软件，国外进口的压缩机组，供货商一般会选择配套的控制系统，这类系统的针对性较强，且控制效果比较理想。也可购买第三方厂家的主要控制软件，将其直接应用在上位机监控系统内，可实现开发周期缩短，但这类方式会增加开发成本。（3）选择控制策略，在离心式压缩机控制系统设计工作中，应当将防喘振数字划分为直接控制，实现最小流量控制，就不同故障情形，采取不同的解决对策。不断引入先进的控制技术，比如：模糊控制、神经网络控制技术，为后期压缩机智能控制奠定良好基础。在智能化技术背景下，传统的控制方式已经难以满足上述控制需求，只有积极引入先进的团刃控制技术，才可实现离心压缩机控制水平的提升。

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二、离心式压缩机喘振故障的解决方法

喘振故障虽然危害巨大，且发生喘振时时间紧、喘振初期不易被发现。但是，在日常生产中还是有些有许多方法可以避免喘振故障的发生，为了防止离心式压缩机发生喘振故障，可以采用以下几种方式：

（一）提高压缩机入口流量和入口压力的参数

在运行过程中，提高压缩机入口流量和入口压力的参数，在流量不变时可通过降低离心压缩机排气压力，提高入口压力或两者相结合的方式，减少出口入口压差，以防止压缩机发生喘振。

（二）在离心压缩机上设置自动防喘系统

目前，大多数压缩机已设置了防喘振系統，比如，阿特拉斯科普柯生产的ZH-10000型压缩机所设置的DP/DP喘振预测系统可以实时监测压缩机的实际状况，最大限度地减少放空。另外，DP/DP系统配置有额外的传感器和相应的控制逻辑，对预防喘振能够起到很好的作用。当然，防喘系统虽然具有优点，但同时具备一定的风险，比如，可能会发生报告喘振的虚假信号，为生产稳定带来不利影响，因此，需要定期地对防喘系统进行测试和维护保养。 （三）定期清理入口管线及过滤器

日常维护中应及时对压缩机入口管线和压缩机过滤器进行清理，防止入口管线、过滤器堵塞或结冰情况的出现，必要时更换新过滤器，以确保压缩机吸入空气质量和压缩机入口压差在压缩机要求范围内，也是有效避免和维护压缩机高效运行的重要工作。 （四）定期对压缩机零部件进行检修维护

由于在压缩机生产过程中，叶轮、扩压器、转子会产生一定的腐蚀和结垢，因此，压缩机特性曲线会随着机组的变化而发生转移，引起压缩机原有喘振线移位，长此以往，压缩机最初的防喘振线就不能再起到防止喘振发生的作用。因此若想提高设备的使用效率，延长使用寿命，最好的方法便是定期进行检修与维护，通常根据生产与设备实际运行情况分为4000h、8000h、16000h、40000h等不同等级，定期对压缩机进行不同程度的维护和保养，并且确保压缩机检修过程中零部件的安装精度及检修质量，以确保压缩机内部零部件的良好，使压缩机的实际喘振线与最初喘振线不发生位移，确保压缩机不发生喘振故障。 （五）压缩系统与生产系统之间要保持一致

在实际生产中，会发生生产用户流量调节过快，所需要的压缩空气量突然大幅度降低，导致系统压力迅速升高，导致发生喘振。因此，防止压缩机喘振故障的发生不仅要靠本岗位人员

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进行关注，还需要所有与压缩系统相关联的单位共同完成。遇到较大的调整时，一定要相互沟通或和调度进行协调联系，防止用气量的急剧变化造成压缩机喘振故障的发生。 三、结束语

喘振问题作为离心式压缩机最常见的问题之一，严重影响着压缩机的运行，也是造成压缩机损坏的主要原因之一。在实际生产中，往往由于对喘振故障认识不足，可能会出现压缩机发生喘振故障时没有得到及时的判断和处理，造成压缩机硬件损坏，甚至危及压缩机使用寿命及功能的情况发生。本文通过对压缩机实际生产中发生喘振故障时的常见特征及原因进行总结，并提出预防及解决压缩机喘振故障的方法，进而达到预防压缩机喘振故障发生或压缩机喘振故障发生时能够及时得到控制的目的，以确保实际生产中压缩机安稳运行的效果。 参考文献：

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