狀態(tài)檢測、故障診斷技術(shù)在離心壓縮機(jī)上的應(yīng)用原蔡廣斌溫賓江出處：塔【吩關(guān)鍵詞始】離心式壓蓬縮機(jī),振動談,故障診斷心【嬸論文摘要弊】旋轉(zhuǎn)機(jī)械河故障診斷技反術(shù)在發(fā)電、興化工行業(yè)等章大型透平，赤離心機(jī)組上兇的應(yīng)用日益藝廣泛。介紹逢了大慶天然坊氣公司從美攏國DRSS蔬ER-RA肯ND公司引勒進(jìn)的D10溉R9B離心對壓縮機(jī)應(yīng)用希振動檢測，疼故障診斷技贏術(shù)，分析、撞判斷、處理嘴的軸振動超來高的問題及行收到的良好愛效果。<P支&NBSP手;STYL昨E='TE章XT-IN敬DENT:貌&NBSP幟;26'>ApplicationofConditionDetectingandTroubleDiagnosisTechnologyonCentrifugalCompressorAbstractSPANclass=zyestyle="FONT-SIZE:10pt">ApplicationofrotarymechanismtroublediagnosistechnologyonLargeturbinandcentrifugalunitusedinpowerstationandchemicalindustryisgettingextensivedaybyday.DaQingNaturalGasCompanyimportedD10R9BCentrifugalcompressorfromAmericanDRSSER-RANDCompanyisintroduced.Problemsofexceedingvibrationlimitofshaftareanalyzed,judgedandtreatedbyusingvibrationdetectionandtroublediagnosistechnology,andgoodeffectisobtained.KeywordsSPANclass=gjestyle="FONT-SIZE:10pt">CentrifugalcompressorVibrationTroublediagnosisD10R9B離心壓縮機(jī)是大慶天然氣公司喇二壓氣站淺冷裝置從美國DRSSER-RAND公司引進(jìn)的。1998年10月2日投運(yùn)時，軸振動在允許范圍之內(nèi)。運(yùn)行52天后，壓縮機(jī)的驅(qū)動端軸振動報警，VT-701Y在53μm左右，之后此狀態(tài)沒有改善。1999年6月20日開始，VT-701Y達(dá)到60μm，軸振動加劇，影響正常生產(chǎn)。該機(jī)組每天處理天然氣40萬m3，每天產(chǎn)值30萬元左右。而且該機(jī)組采用的是90年代先進(jìn)設(shè)計、制造技術(shù)。為了避免事故擴(kuò)大，需盡快查明振動值高的原因，采取有效的處理措施，把損失降到最小。我們組織有關(guān)人員對該機(jī)組及相關(guān)系統(tǒng)實(shí)施振動檢測、診斷故障，確定處理方案。D10R9B離心壓縮機(jī)主要設(shè)計參數(shù)：天然氣處理量：40萬m3/d驅(qū)動電機(jī)額定功率：2550kW工作轉(zhuǎn)速12718r/min；最高工作壓力：1.5MPa軸振動VT：報警值53μm，停車值63μm一、離心壓縮機(jī)振動原因與分析1.轉(zhuǎn)子不平衡轉(zhuǎn)子不平衡的主要原因有轉(zhuǎn)子初始動平衡精度低、葉輪流道不均勻結(jié)垢、部件松動、轉(zhuǎn)子彎曲等。該壓縮機(jī)投運(yùn)1200小時以后出現(xiàn)軸振動值高報警，故可排除轉(zhuǎn)子的動平衡精度影響。但葉輪流道不均勻結(jié)垢可能性較大，因濕氣進(jìn)入壓縮機(jī)腔內(nèi)會產(chǎn)生結(jié)碳。裝于轉(zhuǎn)子上的部件松動、轉(zhuǎn)子微彎曲也是有可能的。轉(zhuǎn)子不平衡的振動頻率為一倍頻的幾率為90%，二倍頻出現(xiàn)幾率為5%，其它高頻出現(xiàn)幾率為5%。附表如下：表1轉(zhuǎn)子不平衡故障的振動特性超項(xiàng)目認(rèn)性質(zhì)蹄振動方向

掠振動頻率

綁相位

瓜振幅帥以徑向?yàn)橹?/p>

爺以旋轉(zhuǎn)頻率渣為主要頻率彩成分

佳與旋轉(zhuǎn)標(biāo)記裁經(jīng)常保持一經(jīng)定角度(同沫步)

石隨著轉(zhuǎn)速升魯高，振幅增披長得很快，鎮(zhèn)轉(zhuǎn)速降低時你，振幅可趨挑近于零擔(dān)2.聯(lián)軸器牌不對中

躺壓縮機(jī)棋與增速箱高站速軸不對中橡，轉(zhuǎn)子徑向銹振動以二倍痰頻為主。不昂對中越嚴(yán)重?fù)?jù)，二倍頻所殿占比例越大移，且振動隨剛負(fù)荷增加而盈增加。這主負(fù)要發(fā)生在聯(lián)框軸器附近的抗兩個軸承上腥。聯(lián)軸器不址對中時，軸擔(dān)向振動較大嬸，振動的頻桂率為一倍頻惰，振動幅值局和相位穩(wěn)定何。不同軸嚴(yán)黃重時(包括密軸承不對中識)，會產(chǎn)生師高次諧波，某振動不穩(wěn)定尿。屠表2聯(lián)軸掩器不對中故惕障的振動特捐性押項(xiàng)目慕性質(zhì)笨振動方向

瓣振動頻率

鑄相位

喇振幅王易發(fā)生軸向構(gòu)振動，如發(fā)胃生軸向振動倉在徑向振動喉的50%以卸上，則存在困不同軸

仙不同軸不嚴(yán)秤重時，以一雜倍頻為主，藥不同軸劇烈捷時，則發(fā)生企二倍頻、三陽倍頻等高次安頻

批與旋轉(zhuǎn)標(biāo)記饒經(jīng)常保持一藍(lán)定角度(同劍步)

撈振幅與轉(zhuǎn)速的的關(guān)系不大屈。隨負(fù)荷增劣加而增加村聯(lián)軸器伐不對中與轉(zhuǎn)筆子不平衡引刻起軸振動值管高，僅從振繼動頻率判斷塌，有時難以肯區(qū)分。兩者社重要區(qū)別是斑振幅隨轉(zhuǎn)速罪的變化特性紗，轉(zhuǎn)子不平烘衡故障，振吐幅隨轉(zhuǎn)速的公升高增大得末很快，而對倉于聯(lián)軸器不豬對中故障，借振幅基本穩(wěn)暢定，與轉(zhuǎn)速耐沒有太大的副關(guān)系，而且攜其二倍頻幅鑒值較大。

幕3.軸承間符隙過大

線軸承間妄隙過大，也枯會引起軸振聰動高，我公私司喇一15除0#BCL諷607壓縮蜘機(jī)1997終年軸振動一貌度超高。在爸排除其它原蚊因后，檢查奉驅(qū)動端軸承澇發(fā)現(xiàn)間隙超旬過正常值近嫩一倍，更換腔軸承使其與凝軸配合間隙連在允許范圍鐘內(nèi)，其軸振繭動值為正常夢。

攏D10課R9B壓縮驚機(jī)軸承潤滑音油壓力、溫疲度、回油量兔正常，軸承張配合間隙不扇會有問題。

失4.軸承壓嚷蓋松動

虧此種情堅況一般軸承苦蓋上振動值廳較大，振動災(zāi)頻率一般為寺1/2倍頻渠頻率。由于扛D10R9晶B壓縮機(jī)特包殊的結(jié)構(gòu)，割該機(jī)不會發(fā)購生此種情況減。

遺5.轉(zhuǎn)子有嗚微裂紋

秀由于長梁時間運(yùn)轉(zhuǎn)，越轉(zhuǎn)子可能產(chǎn)幟生疲勞微裂熊紋。此時，零軸振動表現(xiàn)蒸軸向振幅很蹤高，徑向振緒動頻率為倍戒頻頻率，或惜有2～3倍世頻分量。機(jī)干組運(yùn)行時間弱短，可以排贏除。

專6.氣流產(chǎn)角生旋轉(zhuǎn)脫離啟和喘振

發(fā)離心壓鄭縮機(jī)在設(shè)計艷工作轉(zhuǎn)速運(yùn)縫行時，當(dāng)進(jìn)需氣流量降到累設(shè)計正常工湯作區(qū)域邊界蜻之外時，氣訊流會在葉輪斬流道或擴(kuò)壓注器流道中產(chǎn)標(biāo)生旋轉(zhuǎn)脫離類，氣流旋轉(zhuǎn)房脫離嚴(yán)重到懲使壓縮機(jī)的施排氣壓力低紋于系統(tǒng)壓力徑時，即發(fā)生攔喘振。其它漂情況如系統(tǒng)爸壓力突然升奶高、進(jìn)氣溫炒度突然升高鋪等情況及操還作失誤也會播發(fā)生喘振，土此時，轉(zhuǎn)子雞振動加劇，袍壓比、流量嚴(yán)大范圍波動早，壓縮機(jī)振脈動十分強(qiáng)烈補(bǔ)。振動頻率騰一般是低頻嶼振動。

倡D10摟R9B壓縮栽機(jī)軸振動振芝幅和速度在斥負(fù)荷平穩(wěn)時局仍然較高，攔而且工藝工燃況平穩(wěn)正常身，壓縮機(jī)不綿會發(fā)生喘振霸。

喬基于以慣上分析，對的D10R9課B壓縮機(jī)及溜其相關(guān)系統(tǒng)存運(yùn)行作振動洞檢測、診斷匪分析，確定汗故障原因。皂皂二、狀態(tài)檢嘆測、故障診收斷使用的方征法禿哈爾濱欄工業(yè)大學(xué)振殖動工程研究慣中心、大慶披石化總廠設(shè)穴備研究室、消大慶石油學(xué)適院振動檢測弱室、大慶天辭然氣公司機(jī)飯修廠技術(shù)部溝等四家振動錫檢測單位分揀別采取如下娃具體測振方株法。

日哈工大箏與石化總廠界，利用D1耳0R9B壓掃縮機(jī)自身的乖渦流式位移愛傳感器，將康該傳感器電身信號直接接奪至測振儀器壞，測量系統(tǒng)喉框圖如下：剃大慶石油學(xué)伐院振動測量叨系統(tǒng)框圖如耍下檢/P>錯天然氣公司摧機(jī)修廠振動攝測量系統(tǒng)框呀圖如下耍/P>狡三、振動頻域譜比較及分摘析咱以下對胖測振頻譜進(jìn)技行比較分析凈。

急D10糊R9B壓縮乖機(jī)工作轉(zhuǎn)速匯，1271淘8r/mi句n

菠D10對R9B壓縮屢機(jī)倍頻，2避11.9H親z(12.誠75kCP墨M)

秩以上頻擠譜圖中，圖訓(xùn)1是該機(jī)啟懷動時刻采集材的(199哈9年7月3攝日14時4價0分)。圖觀2是該機(jī)運(yùn)巖行27分鐘沾后采集的(懂1999年牽7月3日1勁5時7分)式。從兩圖中待均可以看出浸振動信號，狐一倍頻分量宵是最主要成始分，并存在奴三分之一和殺三分之二倍撕頻分量，而狠且啟動時刻鋒與正常運(yùn)行寫振動幅值相帆差5μm左煮右，說明振憐幅隨轉(zhuǎn)速升玩高而增大。半根據(jù)該機(jī)振縮動發(fā)展過程況及頻譜圖分診析可以判斷粥導(dǎo)致該機(jī)軸礦振動超高和畜波動的主要手原因是轉(zhuǎn)子愚彎曲度超標(biāo)眾或轉(zhuǎn)子不平離衡所致?；?.哈工大聲與石化總廠邁測振頻譜及命分析紗頻率kCP道M濃12.75粒25.50民3.75帳2.85磁4.05袍1.35盟9.15跡51.15爐振幅μm先.220E姨+

侮2油.300E邁+

及1孟.100E股+

稍1感.100E偷+

壇1著.100E京+

毛1嘴.000E唐+

綿1糊.000E疊+

悼1芝.000E滅+

抖1避頻率kCP必M時8.85廊16.65槐2.40攪5.55參2.85鑒4.80格7.50德5.10戰(zhàn)振幅μm婦.000E園+

墨1起.000E平+

乖1披.000E跑+

慣1侮.000E挺+

出1拜.000E錄+

妻1掃.000E菊+

療1狀.000E玻+

犧1粱.000E支+

思1這Overa嫂ll:.2葵30E+2澇μm

美注：所測振北幅為半波振向幅(0-P偉EAK)居圖1喇二壩壓氣站1#松D10R9娘B壓縮機(jī)振峰動頻譜(Y挎：46μm度)

貓圖注：kC穩(wěn)PM為每分布鐘千赫茲已頻率kCP婆M扇12.75炭25.50意3.90紡9.00侄16.65科51.00商27.00深21.75蹄振幅μm螞.243E軍+

首2拒.320E診+

孝1芹.250E科+

靜1位.200E神+

吊1建.800E孟+

仰0愉.300E薪+

菌0刪.200E甚+

四0湊.200E鼓+

坑0辰頻率kCP勺M劇29.40肝34.50琴3.15剛1.05乒2.85斤7.65市9.75妖2.25神振幅μm即.200E吹+

廊0搭.100E備+

尖0飯.100E穗+

褲0侵.100E宿+

媽0倍.100E冒+

孔0遞.100E流+

券0妨.100E輛+

詞0遠(yuǎn).100E梁+

板0份Overa侵ll:.2燥50E+2卡μm

獵注：所測振疲幅為半波振宣幅(0-P辦EAK)極圖2喇二線壓氣站1#堆D10R9夢B壓縮機(jī)振梳動頻譜(Y弱：51μm城)

接圖注：kC蜂PM為每分塘鐘千赫茲庸2.天秀然氣公司機(jī)潔修廠測振頻耽譜及分析賠圖3喇二飼壓氣站1#泉壓縮機(jī)測振悼頻譜(Y：劣0.64m量m租/s)唉頻率Hz步212.7郊64.1追5.6代425.3由24.8魂11.3共49.5截速度mm/奴s燦0.641戚0.163礎(chǔ)0.038瓶0.800衣0.040廈0.026衣0.026腸Overa稱ll:瞎0.707墨mm夠/s更從天然沃氣機(jī)修廠的貧測振頻譜中砌可以看出(驚1999年震7月3日1尺4時51分奶測)，徑向態(tài)(Y)向軸曲振動一倍頻時分量是主要促的成分，也宮存在一定的飽三分之一倍極頻分量。三翅分之一倍頻喇分量主要是校壓縮機(jī)剛運(yùn)送轉(zhuǎn)時工況不忘穩(wěn)造成的。蠟二倍頻分量隆在頻譜圖中死也有所體現(xiàn)汪。二倍頻分效量說明有5會0%是聯(lián)軸茄器不對中所宅致，但由于掛二倍頻很小突，不是主要王成分，因此僵，聯(lián)軸器不山對中的可能駛性不大。壓仗縮機(jī)振動在扇一倍頻分量焰占主要成分證，由此可以拍判斷：1.攏轉(zhuǎn)子不平衡盈；2.轉(zhuǎn)子褲彎曲或葉輪秧等部件松動桂。這是導(dǎo)致漂該機(jī)軸振動沉超高的主要疾原因。

崗綜上所易述，四家振議動狀態(tài)檢測鉤的圖譜及數(shù)幸據(jù)是一致的根，分析診斷謠依據(jù)是充分魄的，判斷故垃障：一是轉(zhuǎn)飄子動不平衡折。二是葉輪隨流道不均勻厲積碳結(jié)垢。滋四、故障的便處理及效果艱根據(jù)以粱上檢測、分撥析、判斷，賊必須對該機(jī)恰解體，檢查擺或檢修轉(zhuǎn)子尖。為此，在顏制定出解體己檢查方案后份，組織有關(guān)椒人員對壓縮農(nóng)機(jī)解體檢查矩，將轉(zhuǎn)子抽輔出，做動平辱衡檢驗(yàn)及彎編曲度檢查。本檢查結(jié)果如冒下：

未1.動酸平衡精度低緣于國家規(guī)定冷的G2.5濱級。

掙2.驅(qū)限動端前兩級閥葉輪流道有緣積碳夾裹的溪金屬絲網(wǎng)，壯總重約31定5g。

徑3.轉(zhuǎn)厭子驅(qū)動端徑攔向軸承——陣軸端迷宮