【压缩机网】摘要：离心式压缩机是石化企业的主要动设备，具有远距离输送、排气流量大的优点，但也具有发生喘振导致管道结构及其线路上的仪表、阀门等装置损坏而造成重大事故及经济损失的缺点。所以，在初步设计及施工图设计时，首要考虑的是离心式压缩机系统的稳定度及防喘振系统的设置。本文探究不同工况下离心压缩机组喘振规律，探讨压缩机流量、阀门开度等因素对喘振工况的影响，确定消除喘振发生的措施。

　　文/周富俊

　　如果离心式压缩机发生喘振，流量减少到最小值时导致出口压力降低，压缩机下游管道的压力高于压缩机出口压力，于是压缩机中输送的介质发生倒流现象并停止工作；等待压缩机出口压力升高至高于下游管道压力时倒流结束，压缩机恢复正常运行。但当压缩机压力恢复到原来的压力后，流量又一次减小，再次发生喘振。如此反复，使系统呈周期性振荡，在整个过程中，压缩机组强烈震动，伴有异常噪声，对压缩机内部的密封、轴承和叶轮等附属设施造成极大的损伤，严重时压缩机会受到损坏。石化企业生产设备较为复杂，其出口管线的压力、速度、密度等流体参数随着位置、时间的变化而变化，这种变化成为气流脉动现象。气流脉动又会导致相连管道发生振动，管道上的压力表、温度表等装置也都会发生巨幅震动。当压缩机的频率与压缩机管道结构和管道内气柱的固有频率相似的时候就会发生共振。由于压缩机这种较为特殊的工作性质和其运行可靠度不大、故障系数高等特点，所产生的振动故障更是引起多起石化行业事故的起因。

　　压缩机发生喘振工况对整个工艺系统的危害不只是影响了压缩机装置的稳定性，其他后果还表现在以下几个方面：

　　（1）喘振时由于气流强烈的脉动和周期性振荡，会使管道内截止参数（压力、流量等）大幅度地波动，破坏了工艺系统的稳定性。

　　（2）加剧轴承、轴径的磨损，破坏润滑油膜的稳定性，使轴承合金产生疲劳裂纹，甚至烧毁。

　　（3）会使离心式压缩机叶片强烈震动，叶轮应力大大增加，噪声加剧。

　　（4）损坏压缩机的级间密封及轴封，使压缩机效率降低，甚至造成爆炸、火灾等事故。

　　离心式压缩机组减振措施

　　1.安装限流孔板

　　限流孔板在管道中可以作为节流部件来降低压力，所以在压缩机管系的某一部位安装限流孔板，可以降低管道振动和发生气流脉动现象。一般压缩机系统会有一个缓冲罐，但当缓冲罐的安装与压缩机气缸相距较远时，输送气质的缓冲效果不明显，所以在缓冲罐出口法兰处安装合适的限流孔板可以增加缓冲效果，使压力降低。但应注意的是，孔板内圆不应倒钝，必须保持锐利棱角。当孔板已取得恰当尺寸时，孔板与大容器一起，将使管道尾端不再具有反射条件。因之，需把原管道内所存在的驻波改换成行波，从而降低压力脉动不均匀度，达到减轻管道振动的目的。孔板的安装位置非常重要，孔板应安装在足够大的容器进、出口法兰处。孔板远离容器时，不再形成无反射的条件，只是一个单纯的局部阻力元件，管道内存在的仍是驻波，无法起到消振作用。

　　对于工程中由于气流脉动引起振动的管道，可采取在缓冲罐前安装限流孔板的方法来达到减振的目的，此措施有效，成本较低，可以推广使用。

　　2.安装缓冲罐

　　根据离心式压缩机的结构及机理可知，压缩机系统发生振动的根本原因是压缩机气缸，所以在靠近压缩机气缸的位置安装缓冲罐可以简单又有效的对压缩机系统进行减振。缓冲罐一般进口管径较大，出口管径较小且具有一定的容积能力，当输送介质从缓冲罐小管径出口流出调节介质流速缓慢且平稳，可以降低介质流动的振动幅度。根据试验研究结果，缓冲罐的容积需比压缩机气缸的容积大十倍以上，且连接缓冲罐与吸排气口的管道长度按照实际情况尽可能的小一些，就可以起到很好的减振作用。

　　本文根据离心式压缩机的工作原理及其基本理论，并在分析压缩机组发生系统振动的原因和其相应减振措施的基础上，引出了本文研究的重点——管道离心式压缩机组的喘振工况，分析了喘振形成原因和影响因素，对离心式压缩机防喘振措施进行了重点介绍。

　　参考文献

　　周富俊，高级工程师，甘肃景泰人。现就职于兰州石化公司公用工程一部，1997年参加工作，长期从事离心压缩机运行维护工作。

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