離心壓縮機轉子問題引起的典型故障

發布時間：2020-03-02

(一)轉子不平衡
　　離心壓縮機運行一段時間后，由于轉子部件質量偏心或轉子部件摩擦等原因會出現轉子不平衡現象。導致轉子不平衡的原因很多，按發生不平衡的過程可分為原始不平衡、漸變性不平衡和突發性不平衡。
　　原始不平衡是由于轉子制造誤差大、動平衡精度低、材質不均勻、轉子零部件安裝錯誤或配合松動及零部件泄漏等原因造成的。
　　造成漸變性不平衡的原因很多、轉子結構不合理結垢、材質不合理腐蝕、介質中粉塵的不均勻沉積、介質中顆粒對葉輪的不均勻磨損、轉子光潔度不夠或表面處理不好結垢以及工作介質對轉子的磨損腐蝕等。漸變性不平衡表現為振動值隨運行時間的延長而逐漸增大。
　　突發性不平衡是由于轉子上零部件脫落或葉輪流道有異物附著、卡塞造成，也可能由于結構不合理應力集中、入口濾網制造缺陷、超速超負荷運行等造成。
　　綜上分析，由轉子不平衡引起振動的主要特征如下。
　　(1)以轉速為頻率的正弦振動曲線，即振動的時域波形近似為正弦波。(2)在臨界轉速以下，振幅隨著轉速的增加而增大；在臨界轉速以上，轉速增加而振幅趨于一個穩定值；在轉速接近臨界轉速時，發生共振，振幅具有較大峰值。
　　(3)振動方向以徑向為主。
　　(4)轉子的軸心軌跡為橢圓。
　　(5)當工作轉速時，相位穩定。
　　(6)轉子的進動方向為同步正振動。
　　轉子不平衡診斷方法：
　　(1)振動趨勢不同。原始不平衡運行初期機組振動就較高；漸變性不平衡運行初期振動較低，隨時間推移逐漸升高；突發性不平衡運行中振動值突然升高，然后穩定在一個較高值。
　　(2)矢量域變化不同。原始不平衡矢量域穩定在某一允許范圍內；漸變性不平衡矢量域逐漸變化；突發性不平衡矢量域某時刻突然變化，然后穩定。
　　轉子不平衡治理措施：
　　(1)對于原始不平衡要按要求對轉子進行動平衡試驗，按技術要求安裝轉子的零部件，及時轉子上的部件松動。
　　(2)對于漸變性不平衡要對轉子定期除垢，定期檢修，介質清潔防止腐蝕。
　　(3)對于突發性不平衡要及時停機檢修，更換損壞的轉子，定期清理異物，應力。
　　(二)轉子不對中
　　轉子不對中包括軸系不對中和軸承不對中。壓縮機各轉子之間用膜片聯軸器連接時，如不處在同一直線上，就叫做軸系不對中。產生軸系不對中的原因有冷態對中數據不符合要求、材質不均勻造成熱膨脹不均勻、介質溫度偏離設計值、基礎或基座沉降不均勻等。壓縮機軸系不對中是非常普遍的故障。當不對中過大時，會造成一系列的影響，如軸承磨損、油膜失穩、軸彎曲等，嚴重時將造成災難性事故。軸承不對中是指軸頸在軸承中偏斜。
　　軸系不對中有兩種情況：
　　(1)軸線平行位移，稱為平行不對中；(2)軸線交叉成一角度，稱為角度不對中。
　　轉子不對中的故障特征：
　　(1)故障的特征頻率為角頻率的2倍。(2)轉子激勵力與不對中量成正比，激勵力隨不對中量的增加呈線形增大。(3)由于不對中故障產生的對轉子的激勵力隨轉速的升高而增大，因而高速旋轉的設備應注意轉子的對中要求。(4)轉子在軸系不對中情況下，隨著不對中程度的增加，會產生很大的軸向振動分量。當轉子具有過大的軸系不對中量時，會產生異常振動，使軸承過早損壞，對于轉子系統具有較大的破壞性。
　　轉子不對中診斷方法：
　　(1)軸心軌跡為雙環橢圓。(2)進動方向為正進動。(3)振動隨轉速變化明顯。(4)振動隨負荷變化明顯。(5)振動隨油溫、介質溫度、環境溫度的變化而變化。(6)聯軸器兩側軸承振動較大。
　　轉子不對中治理措施：
　　(1)核對設計的冷態對中數據。(2)按要求調整軸承對中情況。(3)及時檢查保溫是否完好，及時調整基礎沉降。