壓縮機(jī)是化工、石化生產(chǎn)必不可少的動(dòng)力設(shè)備。從能量的觀點(diǎn)來(lái)看，壓縮機(jī)是屬于將原動(dòng)機(jī)的動(dòng)力能轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w壓力能的機(jī)器。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，壓力能的應(yīng)用日益廣泛，使得壓縮機(jī)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的許多部門中成為必不可少的關(guān)鍵設(shè)備之一。壓縮機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，難免會(huì)出現(xiàn)一些故障，甚至事故。今天，我們將重點(diǎn)介紹壓縮機(jī)中燃燒爆炸事故和壓縮機(jī)機(jī)械事故。

燃燒爆炸事故

在化工、石化生產(chǎn)中，壓縮機(jī)發(fā)生燃燒爆炸事故的危險(xiǎn)性極大，不但嚴(yán)重影響安全穩(wěn)定生產(chǎn)，造成極為嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，而且還會(huì)造成人員傷亡和建筑物的毀壞。因此，壓縮機(jī)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(jī)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(guò)缸體連接處、吸排氣閥門、設(shè)備和管道的法蘭、焊口和密封等缺陷部位泄漏；壓縮機(jī)零部件疲勞斷裂，高壓氣體沖出至廠房空間；空氣進(jìn)入到壓縮機(jī)系統(tǒng)，形成爆炸性混合物，此時(shí)，如果在操作、維護(hù)和檢修過(guò)程中操作、維護(hù)不當(dāng)或檢修不合理，達(dá)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(huì)發(fā)生異常激烈燃燒，甚至引起爆炸事故。

對(duì)于氧氣壓縮機(jī)，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(dāng)潤(rùn)滑液突然中斷或供給過(guò)于不足時(shí)，將造成氣缸“干磨”導(dǎo)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(yīng)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(yán)重的氣缸燃燒爆炸事故。

石油化工用壓縮機(jī)和空氣壓縮機(jī)的氣缸潤(rùn)滑大都采用礦物潤(rùn)滑油，它是一種可燃物。當(dāng)氣體的溫度劇升，超過(guò)潤(rùn)滑油的閃點(diǎn)后就會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的氧化，將有燃燒爆炸的危險(xiǎn)。另外，呈懸浮狀存在的潤(rùn)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(yīng)，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(jī)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(lái)形成積炭。

積炭是一種易燃物，在高溫過(guò)熱、意外機(jī)械撞擊、氣流沖擊、電器短路、外部火災(zāi)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(dāng)壓縮機(jī)系統(tǒng)中CO的含量達(dá)到15%～75%時(shí)就會(huì)發(fā)生爆炸，在爆炸的瞬時(shí)釋放出大量熱量并產(chǎn)生強(qiáng)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(dòng)方向傳播蔓延，引起多處發(fā)生連續(xù)性爆炸。

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

事故原因及預(yù)防措施：

1.可燃性氣體泄漏嚴(yán)重

（1）吸、排氣閥失靈，密封不嚴(yán)，造成泄漏，引起著火爆炸。

（2）軸封處泄漏嚴(yán)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(jī)出口總管壓力表根部泄漏，高壓氣體沖出，靜電起火爆炸。氮?dú)錃鈮嚎s機(jī)氣缸支腳斷裂，進(jìn)口管道漏氣，遇明火引起爆炸。

預(yù)防措施：

（1）合理安排吸、排氣閥，保證氣閥動(dòng)作的靈活性和氣密性，及時(shí)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(shí)更換填料。透平氧壓機(jī)應(yīng)設(shè)置氣密裝置，將安全密封氣體流人軸封部位，設(shè)置與平衡室保持壓差的調(diào)節(jié)裝置。

（3）應(yīng)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(shè)置氣體泄漏的檢測(cè)裝置，監(jiān)視密封系統(tǒng)的異常現(xiàn)象。

2.因腐蝕、疲勞斷裂，可燃性氣體噴出

（1）循環(huán)機(jī)出口放空管疲勞斷裂，氨泄漏引起著火爆炸。

（2）多級(jí)缸之間、氣缸與機(jī)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(jī)身、高壓缸損壞，引起油系統(tǒng)著火，缸套材質(zhì)低劣，缸體嚴(yán)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(yù)防措施：

（1）減少壓縮機(jī)管系振動(dòng)，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(qiáng)度和加工精度；保證連接面緊密貼合，擰緊力適當(dāng)。

（3）嚴(yán)格進(jìn)行機(jī)身、缸體、缸套的質(zhì)量檢查；對(duì)高溫高壓壓縮機(jī)主要零部件進(jìn)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(qiáng)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(guò)高，積炭自燃和可燃物燃燒

（1）氣缸潤(rùn)滑劑選擇不當(dāng)，潤(rùn)滑油牌號(hào)不符，加油量過(guò)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(shí)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(jī)械制造過(guò)程中，鐵銹等雜質(zhì)未清除干凈，導(dǎo)致發(fā)熱；濾清器污垢嚴(yán)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(yù)防措施：

（1）根據(jù)氣體性質(zhì)合理選擇潤(rùn)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(wú)油潤(rùn)滑；選擇閃點(diǎn)高，氧化后析炭量少的高級(jí)潤(rùn)滑脂；注油量適當(dāng)，對(duì)于活塞移動(dòng)面積為200cm2／min，注油量約0.01 L／h為宜；定期進(jìn)行油質(zhì)分析，及時(shí)更換新油。

（2）采取先進(jìn)的水質(zhì)處理工藝，定期清除污垢、排放油水，嚴(yán)格控制排氣溫度，不得超過(guò)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(gè)壓縮機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行徹底吹除；選用耐蝕材料，選擇高效濾清器，及時(shí)清除污垢。

（4）在有爆炸氣體的壓縮機(jī)附近設(shè)置防爆墻和惰性氣體滅火裝置。對(duì)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(jì)測(cè)量和自動(dòng)報(bào)警裝置，發(fā)現(xiàn)異常故障可及時(shí)采取安全措施。

4.誤操作，違章作業(yè)，導(dǎo)致燃燒爆炸

（1）檢修氮?dú)錃鈮嚎s機(jī)時(shí)，用鋁板作盲板，使高壓氣體噴出引起空間爆炸；在冰機(jī)開車時(shí)未打開旁路閥和出口閥，壓力升高超過(guò)材料強(qiáng)度極限而導(dǎo)致爆炸；鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行中，已發(fā)現(xiàn)異常響聲而沒有及時(shí)停車檢查，致使風(fēng)機(jī)軸頸扭斷，油箱起火爆炸。

（2）化工用壓縮機(jī)負(fù)荷試車時(shí)，沒有用低壓氮?dú)獯党虼党粡氐祝鹑紵ā?/span>

（3）禁油處理不徹底，使填料帶油著火，集油箱爆炸。

（4）誤認(rèn)為冰機(jī)工段出口無(wú)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(yù)防措施：

（1）熟悉操作知識(shí)，開車前必須打開壓縮機(jī)（或冰機(jī)）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(fù)荷試車，啟動(dòng)可燃性氣體壓縮機(jī)時(shí)，首先用惰性氣體置換其中的空氣，使氧含量小于4%。對(duì)于壓縮氫氣和乙炔氣，含氧最高限度為2%。負(fù)荷試車必須嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行。

（3）禁止用汽油等揮發(fā)性油類清洗零件，制造安裝過(guò)程中，盡量避免與大氣接觸，嚴(yán)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(jī)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(shí)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(jī)減壓氣體溢出，重新開車時(shí)，繼電器產(chǎn)生火花，引起空間爆炸。

（4）電機(jī)絕緣老化而引起著火，燒壞壓縮機(jī)。

預(yù)防措施：

（1）加強(qiáng)質(zhì)量管理和質(zhì)量檢查，發(fā)現(xiàn)缺陷及時(shí)補(bǔ)救或更換易損件。

（2）密切注視壓力表讀數(shù)的變化。

（3）加強(qiáng)電機(jī)繼電器的維護(hù)和保養(yǎng)。

（4）及時(shí)更換絕緣老化的電機(jī)。

機(jī)械事故分析

典型的壓縮機(jī)機(jī)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(jī)身斷裂和燒瓦以及離心式壓縮機(jī)葉片斷裂、離心式壓縮機(jī)機(jī)組振動(dòng)等。壓縮機(jī)零部件的損壞同樣可釀成破壞性事故，有時(shí)還會(huì)毀壞整個(gè)壓縮機(jī)站、廠房和建筑物，甚至造成人員傷亡。

1.離心式壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子磨損與損壞

在引進(jìn)的大型化肥、乙烯生產(chǎn)裝置和國(guó)內(nèi)的大型煉油廠中，離心式壓縮機(jī)已是生產(chǎn)中的關(guān)鍵設(shè)備。它不僅在動(dòng)力消耗和投資上占的比例很大，而且設(shè)備的故障對(duì)正常生產(chǎn)的威脅也較大。這里重點(diǎn)介紹離心式壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)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(yù)防措施。

主要原因如下：

（1）因設(shè)計(jì)、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(duì)中不好引起轉(zhuǎn)子軸向竄動(dòng)超差或產(chǎn)生較大的振動(dòng)。

（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(dòng)，軸向位移失去控制。

（3）缸內(nèi)級(jí)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(jí)間氣封嚴(yán)重?fù)p壞，氣封齒在圓周方向成鋸齒狀，因氣封間隙增大，級(jí)間泄漏量隨之增大，造成軸向力大大超過(guò)設(shè)計(jì)值而使止推軸承燒壞。

（4）因轉(zhuǎn)子的熱膨脹、機(jī)組倒轉(zhuǎn)或操作時(shí)塔回流量加大，致使各級(jí)壓力上升而造成轉(zhuǎn)子瞬時(shí)竄動(dòng)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(jī)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(shí)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(qiáng)烈振動(dòng)，致使轉(zhuǎn)子與密封部位接觸而造成磨損。

（8）在變工況運(yùn)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(yùn)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(yùn)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(jí)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(yán)重磨損或損壞。

（11）管路堵塞或壓縮機(jī)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(dòng)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(dòng)。

預(yù)防措施：

（1）合理設(shè)計(jì)、安裝，正確操作。為實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的對(duì)中，應(yīng)保證基礎(chǔ)尺寸合適，具有足夠的強(qiáng)度；底板剛性好、砂漿材料適宜，并在良好條件下灌漿；管子應(yīng)很好地固定并具有足夠的撓性；撓性聯(lián)軸器應(yīng)采用過(guò)渡配合安裝；正確確定對(duì)中允差。

（2）檢查、修復(fù)級(jí)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(fù)荷發(fā)生。

（3）采取必要的防氣蝕、腐蝕措施。

（4）嚴(yán)格按照操作規(guī)程運(yùn)行。

（5）發(fā)生吸人溫度稍稍超過(guò)設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)，如果壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速還有潛力，可適當(dāng)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(shí)修復(fù)或更換。

（7）及時(shí)停機(jī)檢查振動(dòng)的原因并予以排除。

（8）在變工況運(yùn)行時(shí)，注意操作時(shí)必須遵循“升壓時(shí)先升速，降速時(shí)先降壓”的原則，防止轉(zhuǎn)速過(guò)低，出口壓力升得過(guò)高。通過(guò)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(yùn)行前必須認(rèn)真檢查，發(fā)現(xiàn)問題不可投入運(yùn)行，應(yīng)立即修復(fù)、更換。

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

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

（12）對(duì)軸向位移儀等安全保護(hù)裝置要定期檢查，確保其測(cè)試精度與可靠性。

（13）安裝時(shí)，確保密封元件的間隙，緊固松動(dòng)部件，加設(shè)防松部件。

2.離心式壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)葉片斷裂

葉輪是離心式壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)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(duì)葉輪的設(shè)計(jì)、制造技術(shù)、加工精度及維護(hù)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(dòng)，使其無(wú)法操作，嚴(yán)重威脅壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)連續(xù)、安全穩(wěn)定運(yùn)行，將造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

離心式壓縮機(jī)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(yīng)力較高的輪蓋進(jìn)口側(cè)以及鉚釘?shù)乃蓜?dòng)或斷裂部位，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(guò)大量事故分析表明，葉輪破裂的斷面無(wú)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(yīng)力腐蝕，其次是疲勞腐蝕。

應(yīng)力腐蝕是指葉輪材料在受到應(yīng)力和腐蝕的雙重作用下產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋而導(dǎo)致的脆性斷裂。應(yīng)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(yīng)生成氫氣從而產(chǎn)生裂紋并擴(kuò)展，后一種屬于氫脆斷裂。

疲勞腐蝕是指葉輪在處于振動(dòng)的狀態(tài)下，受到交變應(yīng)力和葉輪與軸的復(fù)合振動(dòng)應(yīng)力的雙重作用，在其薄弱部位產(chǎn)生局部變形，以致超過(guò)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(dòng)，裂紋逐漸擴(kuò)展，最后導(dǎo)致葉輪疲勞斷裂。

通過(guò)大量的事故統(tǒng)計(jì)分析可知，設(shè)計(jì)制造缺陷、安裝和檢驗(yàn)不合理、氣體與酸泥腐蝕、轉(zhuǎn)子動(dòng)不平衡引起的共振以及頻繁地在喘振區(qū)運(yùn)行等，是導(dǎo)致離心式壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)葉片斷裂的主要原因。

具體介紹事故原因與預(yù)防措施

（1）設(shè)計(jì)制造缺陷。

葉輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，葉輪材料中存在若非金屬夾雜物，使其機(jī)械性能降低，特別是在僅有幾個(gè)毫米厚的輪蓋邊緣上含有夾雜物，使葉輪產(chǎn)生局部應(yīng)力集中源，從而大大降低疲勞強(qiáng)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(kuò)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(qiáng)度、硬度相對(duì)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(jìn)一步促使應(yīng)力集中源的形成，進(jìn)而促使應(yīng)力腐蝕裂紋產(chǎn)生，以致發(fā)生葉片斷裂。

預(yù)防措施：

發(fā)生上述故障時(shí)，應(yīng)立即停車，組織有關(guān)人員對(duì)損壞部件進(jìn)行檢查與事故分析；改進(jìn)葉型設(shè)計(jì)，避開共振，改變傳統(tǒng)離心式壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)葉輪設(shè)計(jì)方法，一可采用安全壽命設(shè)計(jì)，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(shè)計(jì)，即在葉輪存在缺陷或有損傷的條件下，應(yīng)用斷裂力學(xué)理論預(yù)測(cè)出斷裂壽命，采取有效的預(yù)防措施；選用耐腐蝕、高強(qiáng)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(wú)損探傷，從各個(gè)方向?qū)缚p和熱影響區(qū)進(jìn)行嚴(yán)格檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)焊縫和材質(zhì)內(nèi)部缺陷；葉片與輪蓋之間應(yīng)全部焊透，焊后必須進(jìn)行消除內(nèi)應(yīng)力處理；消除過(guò)大的振動(dòng)源，調(diào)整共振頻率，使葉輪振動(dòng)控制在允許范圍內(nèi)；修復(fù)后的轉(zhuǎn)子應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行動(dòng)平衡、無(wú)損探傷和超透試驗(yàn)。

（2）氣體與酸泥腐蝕。

石油化工用離心壓縮機(jī)輸送的介質(zhì)大多具有較強(qiáng)的腐蝕性，例如CO2、NH3、CO和H2，它們?cè)谝欢l件下生成氨基甲酸銨（NH2COOONH4）等，即使是空氣壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)，由于空氣和工業(yè)煙氣中含有SO3、SO3等酸性氣體，濕度大時(shí)將形成亞硫酸、硫酸，它們對(duì)葉輪都有不同程度的腐蝕作用。裸露的葉片長(zhǎng)期受氣體和酸泥的腐蝕，在沒有進(jìn)行定期檢查或段間冷卻器、分離器液面指示失真、報(bào)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(shí)伴有部分氫滲現(xiàn)象，易形成疲勞源，致使葉片在受到高應(yīng)力和腐蝕時(shí)發(fā)生脆性斷裂。

預(yù)防措施：

采用耐腐蝕高強(qiáng)度的不銹鋼焊接葉輪，焊后進(jìn)行熱處理，其表面進(jìn)行防腐涂層保護(hù)；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(guò)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(dǎo)出機(jī)外；安裝高效的吸氣過(guò)濾器（如脈沖式袋濾器），以降低壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)進(jìn)口的流速，減少空氣中所含的霧狀水滴與粉塵；嚴(yán)格檢查葉輪的腐蝕情況，并及時(shí)清除葉輪內(nèi)部和表面的沉積物。

（3）轉(zhuǎn)子的嚴(yán)重振動(dòng)。

由于葉輪設(shè)計(jì)欠佳，使危險(xiǎn)振型沒有避開共振；葉片制造缺陷，在施工或檢修現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了不適當(dāng)?shù)恼{(diào)整、調(diào)換，造成驅(qū)動(dòng)機(jī)與壓縮機(jī)主軸對(duì)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(gè)別葉片折斷等，使葉輪不平衡，將引起較大的振動(dòng)。特別是葉輪的自振頻率與擴(kuò)壓器、回流器或氣體管道的自振頻率相吻合時(shí)，將產(chǎn)生共振，這對(duì)葉輪的安全運(yùn)轉(zhuǎn)威脅很大。

預(yù)防措施：

消除過(guò)大的振動(dòng)源，調(diào)整機(jī)組的共振頻率，使葉輪振動(dòng)控制在允許范圍內(nèi)；精心安裝，確保轉(zhuǎn)子對(duì)中良好；發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子不平衡時(shí)，應(yīng)查明原因并加以消除，必要時(shí)可在高轉(zhuǎn)速動(dòng)平衡機(jī)上進(jìn)行試驗(yàn)；在變工況運(yùn)行時(shí)，要避免發(fā)生負(fù)荷突變，嚴(yán)格控制調(diào)速范圍，嚴(yán)防轉(zhuǎn)速過(guò)低使葉片振動(dòng)頻率落人共振區(qū)；采用軸振動(dòng)頻譜分析的方法，及早發(fā)現(xiàn)主軸的異常振動(dòng)；嚴(yán)格控制進(jìn)油溫度，適當(dāng)增加油的黏度；從壓縮機(jī)頂上垂直下來(lái)的進(jìn)口管道不應(yīng)直接壓在壓縮機(jī)上，必須由管道掛鉤或支架來(lái)承擔(dān)其重量，以防止機(jī)殼在管道重量下產(chǎn)生變形而使振動(dòng)加??；安裝高效過(guò)濾器，及時(shí)清除葉輪上的積塵、結(jié)焦和鹽垢；當(dāng)發(fā)現(xiàn)離心式壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)機(jī)組發(fā)出異聲且伴有劇烈振動(dòng)時(shí)，應(yīng)立即停車檢查；嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)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(jìn)氣量的波動(dòng)及機(jī)組的異常響聲，及時(shí)發(fā)現(xiàn)，及早處理。

離心式壓縮機(jī)機(jī)組振動(dòng)

離心式壓縮機(jī)機(jī)組常見的振動(dòng)原因及預(yù)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(jī)器啟動(dòng)后很快就會(huì)振動(dòng)，而且隨著轉(zhuǎn)速的提高和負(fù)荷的增加，振動(dòng)將加劇。特別是撓性軸，當(dāng)通過(guò)第一階臨界轉(zhuǎn)速時(shí)振動(dòng)相當(dāng)激烈，振動(dòng)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(yùn)輸或安裝不當(dāng)，轉(zhuǎn)子被碰撞或停放時(shí)間過(guò)長(zhǎng)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(jī)組運(yùn)行中，因某些部件過(guò)盈量太小，高速旋轉(zhuǎn)時(shí)致使螺釘松動(dòng)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(dòng)、脫落；葉輪局部破碎。

⑤動(dòng)葉片、圍帶、拉筋、鉚釘松動(dòng)或飛脫。

⑥齒輪聯(lián)軸節(jié)加工或安裝不當(dāng)。

預(yù)防措施：

①精心運(yùn)輸、保養(yǎng)，保證安裝質(zhì)量，重新做動(dòng)平衡試驗(yàn)。如有必要可在高轉(zhuǎn)速（n=000-40000r／min）動(dòng)平衡機(jī)上進(jìn)行試驗(yàn)。

②控制轉(zhuǎn)子熱脹冷縮，使其均勻或校直。

③緊固松動(dòng)的零部件，增設(shè)防松裝置。

④清除葉輪上的污垢，修復(fù)或更換葉輪。

⑤檢查動(dòng)葉片表面沖蝕、腐蝕或損傷情況，檢查圍帶鉚釘孔處有無(wú)裂紋；鉚釘?shù)膰?yán)密程度；圍帶是否松動(dòng)，鉚釘有無(wú)剝落或裂紋；檢查拉筋有無(wú)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(shí)，應(yīng)及時(shí)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(jī)組安裝找正不僅要求單臺(tái)機(jī)座位置水平和對(duì)中，還要求汽輪機(jī)、離心式壓縮機(jī)、齒輪箱機(jī)座之間在連接后仍能維持穩(wěn)定運(yùn)行。在機(jī)組安裝找正時(shí)，應(yīng)充分考慮軸系在運(yùn)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(shí)干擾力的影響。

（2）半速渦動(dòng)與油膜振蕩

半速渦動(dòng)是離心式壓縮機(jī)徑向軸承在流體動(dòng)力潤(rùn)滑條件下，軸頸位置發(fā)生振蕩的一種形式。換句話說(shuō)，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(dòng)。發(fā)生半速渦動(dòng)時(shí)，一般振幅較小，渦動(dòng)軌跡通常為一橢圓；振幅較大時(shí)，軌跡形狀更為復(fù)雜。半速渦動(dòng)是指振動(dòng)角頻率為軸轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的一半或少于一半。發(fā)生油膜振動(dòng)時(shí)，有時(shí)因軸承干摩擦而出現(xiàn)吼叫聲。

產(chǎn)生半速渦動(dòng)與油膜振蕩的原因如下。

①轉(zhuǎn)子制造精度差或動(dòng)平衡差。

②軸承動(dòng)力特性參數(shù)選擇不當(dāng)。

預(yù)防措施：

①確保轉(zhuǎn)子制造質(zhì)量，重新做動(dòng)平衡試驗(yàn)，配衡修正。

②正確選擇軸承動(dòng)力特性參數(shù)，改進(jìn)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(rùn)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(jiān)或下沉及共振

在離心式壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)，基礎(chǔ)振動(dòng)振幅一般不大，而在停車時(shí)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(huì)引起強(qiáng)烈振動(dòng)。

產(chǎn)生這種振動(dòng)的原因如下。

①機(jī)器與底架固定不牢，地腳螺栓松動(dòng)。

②基礎(chǔ)與底座間填充物脫離。

③基礎(chǔ)不堅(jiān)。

④基礎(chǔ)自振頻率接近工作轉(zhuǎn)速或油膜共振頻率。

預(yù)防措施：

①重新緊固。

②注入環(huán)氧樹脂等填充物。

③修補(bǔ)基礎(chǔ)。

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

⑤因?yàn)殡姍C(jī)的諧波激磁和磁場(chǎng)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(yīng)避開機(jī)器兩倍工作轉(zhuǎn)速的±15％。

⑥因?yàn)楦浇囟纹渌麢C(jī)器通過(guò)管道和地基傳播振動(dòng)頻率，根據(jù)所設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的隔振情況和振動(dòng)的嚴(yán)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(jì)算不精確，誤差較大，或由于其他原因，使離心式壓縮機(jī)工作轉(zhuǎn)速與臨界轉(zhuǎn)速接近。

②汽輪機(jī)調(diào)速機(jī)構(gòu)失靈。

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

預(yù)防措施：

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

②可對(duì)轉(zhuǎn)子做高精度的動(dòng)平衡試驗(yàn)，從而保證機(jī)組在共振轉(zhuǎn)速區(qū)也可穩(wěn)定地運(yùn)行。

③設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)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(jī)器某些部件或組裝機(jī)器本身發(fā)生共振。

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

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

③外來(lái)激振力作用所產(chǎn)生的頻率，與機(jī)器本身某部件振動(dòng)頻率吻合。

預(yù)防措施：

改變部件的設(shè)計(jì)，改變部件的自振頻率，設(shè)法避開共振頻率。

（6）部件松動(dòng)

部件運(yùn)行中松緊程度不同，其振幅是不相同的。通常，振動(dòng)的頻率兩倍于工作轉(zhuǎn)速，尤其是機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)方式發(fā)生改變時(shí)，振動(dòng)將會(huì)加劇。

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

一般采取的措施是緊固松動(dòng)部件，或增設(shè)防松裝置。

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