楊鵬飛

（中國(guó)石油西部管道獨(dú)山子輸油氣分公司，新疆 克拉瑪依 833600）

一、離心式壓縮機(jī)的喘振

（一）壓縮機(jī)的喘振機(jī)理及影響因素

（1）吸入流量過低。當(dāng)壓縮比和轉(zhuǎn)速不變時(shí)，如果吸入流量減小，會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)運(yùn)行曲線中的運(yùn)行工況點(diǎn)左移，進(jìn)入喘振區(qū)，從而導(dǎo)致壓縮機(jī)發(fā)生喘振現(xiàn)象。

（2）壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速偏高。當(dāng)壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到喘振臨界點(diǎn)時(shí)，在壓縮比和吸入流量不改變的情況下，如果壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速加大，則會(huì)使壓縮機(jī)運(yùn)行曲線中的運(yùn)行工況點(diǎn)上移，進(jìn)入喘振區(qū)，使壓縮機(jī)發(fā)生喘振。

（3）壓縮機(jī)排出口的管網(wǎng)壓力過高。當(dāng)吸入流量達(dá)到喘振臨界點(diǎn)時(shí)，在吸入流量和轉(zhuǎn)速不發(fā)生改變的情況下，壓縮機(jī)的排出壓力會(huì)越來越高，即氣體壓縮比升高，這時(shí)壓縮機(jī)的運(yùn)行工況點(diǎn)會(huì)上移進(jìn)入喘振區(qū)，壓縮機(jī)會(huì)發(fā)生喘振。

（4）壓縮機(jī)進(jìn)氣溫度升高。氣體的密度減小。所以，壓縮機(jī)在夏季發(fā)生喘振的頻率與其他季節(jié)相比較高。

（5）動(dòng)力供給異常導(dǎo)致壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速減小，從而致使壓縮機(jī)發(fā)生喘振。

（6）級(jí)見氣體冷卻器的換熱效果降低，導(dǎo)致壓縮機(jī)各級(jí)的排氣溫度升高，也會(huì)誘發(fā)喘振的發(fā)生。

離心式壓縮機(jī)的喘振現(xiàn)象多發(fā)生于機(jī)組開工、停工和生產(chǎn)負(fù)荷調(diào)整時(shí)，因?yàn)檫@期間的吸入流量、壓力比和轉(zhuǎn)速會(huì)頻繁的發(fā)生改變，在開工、停工和生產(chǎn)負(fù)荷調(diào)整期間，上有系統(tǒng)共贏的原料量會(huì)較大的變化，需要及時(shí)調(diào)整轉(zhuǎn)速和返回線開度，以確保壓縮機(jī)能夠在穩(wěn)定工況下工作。

（二）喘振的危害

喘振現(xiàn)象對(duì)離心式壓縮機(jī)的危害極大，會(huì)縮短壓縮機(jī)的使用壽命，喘振現(xiàn)象的危害主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

①喘振會(huì)使氣流強(qiáng)烈的脈動(dòng)以及周期性的震蕩，會(huì)導(dǎo)致供氣參數(shù)（流量、轉(zhuǎn)速等）的大幅度上下波動(dòng)，這會(huì)破壞工藝系統(tǒng)的穩(wěn)定性運(yùn)行。

②喘振現(xiàn)象的發(fā)生會(huì)使葉片產(chǎn)生強(qiáng)烈的震動(dòng)，葉輪的應(yīng)力也會(huì)大大地增加，使噪聲加劇。

③喘振會(huì)加劇軸頸和軸承的磨損，破壞潤(rùn)滑油膜的穩(wěn)定性，導(dǎo)致軸承合金產(chǎn)生疲勞裂紋，甚至燒毀軸承。

④喘振現(xiàn)象會(huì)致使壓縮機(jī)機(jī)件密封及軸封遭受損壞，導(dǎo)致壓縮機(jī)的工作效率降低，甚至造成火災(zāi)、爆炸等重大事故。

⑤喘振會(huì)致使動(dòng)靜部件之間的摩擦與碰撞，使壓縮機(jī)的軸彎曲變形，嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生軸向竄動(dòng)，破壞葉輪；

⑥喘振會(huì)影響與壓縮機(jī)相連的其他設(shè)備的正常運(yùn)行，干擾操作人員的正常工作，使部分測(cè)量?jī)x器儀表準(zhǔn)確性降低，甚至是失靈。一般情況下，機(jī)組的壓力比、排氣壓力、氣體密度和排氣量越大，喘振現(xiàn)象就會(huì)越嚴(yán)重，其危害就越大。

（三）喘振的判斷

由于喘振的危害極大，所以操作人員在工作過程中對(duì)喘振現(xiàn)象的正確判斷是十分重要的。對(duì)于喘振現(xiàn)象的判斷主要由以下幾個(gè)方面：①離心式壓縮機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，其發(fā)出的噪聲較低而且是連續(xù)穩(wěn)定的，但當(dāng)壓縮機(jī)將要發(fā)生喘振現(xiàn)象，壓縮機(jī)的排氣管中的氣流發(fā)出的噪聲會(huì)時(shí)高時(shí)低，并且是周期性變化的，而當(dāng)壓縮機(jī)發(fā)生喘振現(xiàn)象時(shí)，噪聲會(huì)明顯增大并且發(fā)出異常的周期性吼聲，甚至出現(xiàn)爆音；②壓縮機(jī)的進(jìn)口流量和出口壓力發(fā)生周期性的大幅度脈動(dòng)，流量指示值急劇下降；③壓縮機(jī)發(fā)生喘振時(shí)，軸承、機(jī)體的振動(dòng)幅度會(huì)明顯增大，機(jī)組會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的振動(dòng)。

二、針對(duì)喘振的防止措施和控制有如下措施：

①在壓縮機(jī)的出口管線上可設(shè)置自動(dòng)防喘振控制閥，而且防喘振控制閥的尺寸和型號(hào)應(yīng)根據(jù)壓縮機(jī)的操作條件和性能來選取，除此之外，防喘振控制閥的變送器應(yīng)該盡量安裝在離閥門較近的地方，以縮短反應(yīng)時(shí)間。

②采用固定極限流量的防喘振系統(tǒng)，使壓縮機(jī)的流量始終高于某一定值流量，從而避免進(jìn)入喘振區(qū)運(yùn)行，這種控制系統(tǒng)較為簡(jiǎn)單，而且實(shí)用的儀表較少。

③定期的對(duì)壓縮機(jī)校驗(yàn)防喘振控制閥、安全閥、壓力以及流量聯(lián)鎖儀表，以保證其整定值的準(zhǔn)確性、動(dòng)作靈敏。另外，還要定期對(duì)壓縮機(jī)的出口單向閥進(jìn)行維護(hù)，以確保其靈活好用。

④要全面提升壓縮機(jī)的操作質(zhì)量，重點(diǎn)提高崗位錯(cuò)做人員的綜合素質(zhì)。操作人員在機(jī)組啟動(dòng)前，要對(duì)壓縮機(jī)的盡心各項(xiàng)檢查工作，確保無誤后再啟動(dòng)。在機(jī)組啟動(dòng)后，對(duì)系統(tǒng)的升壓要平穩(wěn)并且緩慢，盡量減少工況的大幅度波動(dòng)。聯(lián)合檢查和維護(hù)要到位，并且要加強(qiáng)對(duì)機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)以及對(duì)壓縮機(jī)的故障隱患的排查。

⑤在壓縮機(jī)工作運(yùn)行期間，通常會(huì)使葉片、葉輪、轉(zhuǎn)子產(chǎn)生腐蝕和結(jié)構(gòu)，這會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)的特性曲線發(fā)生變化，從而致使喘振線的位移，當(dāng)喘振線位移范圍過大時(shí)，會(huì)使最初的防喘振線無法對(duì)防止喘振產(chǎn)生作用。所以，應(yīng)每隔一段時(shí)間驗(yàn)證一次原喘振曲線的準(zhǔn)確性，若變化較大需重新改正。

結(jié)語

喘振現(xiàn)象是離心式壓縮機(jī)固有的機(jī)械特性，在壓縮機(jī)的運(yùn)行生產(chǎn)中，喘振有著較大的危害和隱患，所以在生產(chǎn)的過程中，要結(jié)合實(shí)踐，弄清喘振機(jī)理和引起喘振的影響因素，根據(jù)問題的實(shí)際情況，采取相對(duì)應(yīng)的有效防止和抑止喘振的措施，同時(shí)準(zhǔn)確地判斷喘振現(xiàn)象并加以控制，喘振現(xiàn)象就能夠完全避免，從而實(shí)現(xiàn)提高離心式壓縮機(jī)的工作效率，確保離心式壓縮機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性。

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