透平压缩机的振动分析
加氢循环氢气压缩机透平振动分析与处理措施
2018年04月的过程中，管道焊接、防腐、沙土回填等重要工序要严格把关，并且利用专业检测设备进行质量检测。
管材、采购设备要严格按设计要求进行，符合质量标准。
为保证施工进度，燃气管网的铺设一般分片分段同时进行，对已铺好的管段应及时进行接驳，对短期内无法连接的管段应进行封堵。
在主干线上要预留阀门井，便于后期的检查维护和应急放散。
对于未成形的支线管路应预留支阀，避免以后停气改造。
4城镇燃气管网的维护4.1加强日常巡查，防止管道破坏对燃气管网应安排专职人员进行日常巡查，这是及时发现泄漏和隐患，确保安全运行的重要手段。
高质量、高效率地开展管线巡查和维护是后期燃气管网维护的主要手段。
日常巡查主要依靠沿管道的敷设方向对燃气管网及附属设施进行巡查，对管道周边地质塌陷下沉、管道变形、警示标志、是否有第三方施工等情况进行查看，排除该类隐患。
特别针对第三方施工，更应将巡查范围扩大周管线两侧有可能影响到管道安全的开挖施工、定向钻、顶管、地铁盾构等动土施工。
随着施工技术手段的更新，定向钻等施工点可能在远离管道数百米外从而更难发现，此类施工应尤为关注。
4.2加强燃气管网的检测和隐患处理对于城镇燃气输配管网来说，管材的完整性是最重要的运行指标，对于管道的腐蚀防范显得尤为重要。
大部分的钢质埋地城镇燃气输配管道采用3PE 防腐材质，对于普通的地质情况已可满足防腐需求。
但由于管道间的焊口部位采用热收缩套或环氧砂浆等处理时如未能充分除锈或处理不得当形成破损，则极易受到土壤中酸碱性物质的腐蚀或土壤中电流甚至微生物的影响而产生腐蚀。
为了减少钢管腐蚀，采用牺牲阳极保护、外加电流保护等技术能够极大地提高管道的防腐能力。
为了确保管材的完好，应定期对钢管进行防腐层检测，并对阴极保护系统进行电位检测。
在城镇燃气输配过程中，我们发现很多地区缺乏防范泄漏的检测工作，进而使得燃气管网输送存在泄露确未能及时发现而发展成事故，因此应定期使用燃气泄漏检测仪器对埋地管网进行泄漏检测。
透平压缩机常见振动故障及解决对策
透平压缩机常见振动故障及解决对策作者：刘瑶韩为韬甘兴泉来源：《大东方》2019年第02期摘要：透平压缩机作为一种叶片式旋转机械，在工业生产中已经得到了广泛运用。
但是，作为旋转式机械，振动故障非常常见，透平压缩机也是如此。
震动故障的出现会对透平压缩机的正产运作造成影响，因此，本文对透平压缩机常见的故障进行了分析，并提出了一些解决对策，仅供参考。
关键词;压缩机;振动故障;解决对策1 透平压缩机故障概述透平压缩机的振动会产生噪声、加快磨损、缩短机器的使用寿命和降低工作效率，严重的振动会使机器部件断裂、转子失稳，造成重大事故。
为此，对透平压缩机振动原因的分析十分必要，找出并消除振动故障，延长机组使用寿命，降低企业财产损失，同时可以为透平压缩机转子系统的设计、制造和运行管理提供参考。
2 诊断方法2.1不平衡故障转子不平衡是压缩机最常见的振动故障，转子或多或少总是存在不平衡的，只是不平衡只能控制在标准范围内，超过标准就是故障，它在各类转子故障中占很高的比例。
不平衡有多种情况，有力不平衡、偶不平衡和动不平衡等。
磨损和结垢是产生转子不平衡的两大主要原因。
转子不平衡时，转子的质心与转子几何轴心不重合，存在着一个偏心矩，转子转动时偏心矩将会产生离心力、离心力矩或两者兼而有之。
不平衡振动的频率与转速相一致，振动值的大小与转速相关。
2.1.1 不平衡故障的振动诊断振动大小与转速平方成正比;振动波形接近正弦波;轴心轨迹近似圆形;振动以径向为主，一般水平方向幅值大于垂直方向的幅值;力不平衡的振动相位稳定，两个轴承处相位接近。
同一轴承垂直水平方向的相位相差接近900度，两个轴承处相位相差180°。
悬臂转子的不平衡在轴向和径向均出现较大振动;启动过程振动大，且具有再现性;初定速振动大，且振值基本稳定。
一般来说，如果单纯的水平方向振值较大，可以初步判断是转子不平衡故障;转子轴弯曲时，径向振动大，轴向同时也有较大的工频振动。
透平压缩机转子系统常见振动故障分析及处理
透平压缩机转子系统常见振动故障分析及处理【引言】透平压缩机在日常工作中经常处于高速转动的状态下，因此，在实际生产中最常的故障就是转子振动故障。
转子不平衡、对中不良、轴承故障、密封故障、轴向窜动等都会引发透平压缩机转子系统振动故障。
基于此，本文结合理论实践，对这些五个方面的故障原因和处理方式做了如下分析。
一.转子不平衡1. 故障分析转子不平衡是影响透平压缩机转子振动的主要因素之一，随着透平压缩机使用年限的增加，转子必然会发生不同程度的磨损、腐蚀等现象，从而破坏原来的平衡状态，如果不进行及时解决，就会发生不平衡振动，进而导致相关零件进一步损坏，影响透平压缩机运行效率和稳定性。
导致转子发生不平衡振动的主要原因体现在以下一个方面：1）转子安装精度不足，再加上使用磨损和腐蚀，导致误差加剧，从而引发不平衡振动；2）齿轮联轴器加工或者安装误差较大，没有达到设计标准；3）保养不当，导致转子发生不程度弯曲变形。
转子不平衡振动特征有以下几点：其一，转子不平衡振动的时域波接近正弦波；其二，谐波的能量主要集中在基频上，并产生较小的高次谐波。
2. 故障处理转子发生不平衡振动时可从以下两个方面进行处理：第一，先对转子相关零部件进行静平衡试验，再按照安装流程组装成转子，再次进行静平衡试验，确认无误后进行动平衡试验，根据试验结果调整转子的动平衡性，降低转子在运行中的不平衡量，避免在实际生产中产生离心力，进而扩大转子的稳定裕度，提升稳定性。
第二，加强净化效果，严格安装相关标准和规范进行操作。
二.对中不良1.故障分析透平压缩机转子对联轴器的转矩有很高的要求，但在具体安装过程中，如果安装误差控制不到位、基础发生不均匀沉降等，就会导致转子轴线之间发生不对中的问题。
主要原因有一下几点：1）找正顺序不合理，压缩机工作和启停时会发生热胀冷缩效应，增加变速机和压缩机的位置偏移，加剧不对中问题发生；2）压缩机在启动时电流比较大，会产生较大的瞬间扭力，从而导致电动机发生微量位移；3）联轴器安装精度不足【1】。
大型透平式压缩机防喘振控制及应用
大型透平式压缩机防喘振控制及应用大型透平式压缩机是工业领域中常见的压缩设备，常用于石油化工、电力、冶金等行业。
在运行过程中，压缩机容易出现喘振现象，严重影响压缩机的工作效率和安全性。
为了有效控制和预防喘振，需要在透平压缩机的设计和使用过程中考虑一系列的防喘振措施。
喘振是指压缩机由于外界扰动、流量脉动或系统参数波动等原因，引起压缩机内部压力和流量发生不稳定的现象。
喘振有时表现为高密度压缩机背压的跳动，有时表现为冷却水温度的跳动，甚至可能引发严重的机械振动和震动，造成设备的损坏。
为了防止喘振，需要从动态特性、结构设计、控制系统和操作维护等方面进行综合考虑。
对于透平式压缩机的动态特性分析非常重要。
通过对压缩机的传递函数进行建模，可以得到压缩机的振动特性和稳定性，进而确定设计参数和控制策略。
对压缩机的敏感性分析也非常重要，可以通过扰动试验和频率响应试验等方法获取敏感性矩阵和敏感频率范围，为防喘振控制提供有效的依据。
在结构设计方面，需要注意减小压缩机结构的共振频率，增加压缩机的刚度和阻尼，以提高压缩机的稳定性。
常见的措施包括增加支撑结构的刚度和阻尼、采用阻尼材料和阻尼器、改变结构形式等。
还可以通过优化叶轮、控制叶片等方式改善压缩机的稳定性。
在控制系统方面，可以采用主动控制和被动控制相结合的策略来防止喘振。
主动控制是指通过控制策略和控制器来主动消除或抑制喘振现象。
常见的控制策略包括PID控制、模糊控制、自适应控制等。
被动控制是指通过结构设计和改进来被动地减小压缩机结构的共振频率和提高稳定性。
在操作维护方面，需要加强对压缩机的监测和维护，及时发现和处理可能引起喘振的故障和问题。
定期对压缩机进行振动监测、润滑油分析、叶片磨损检测以及定期检查和维护，可以有效地延长压缩机的使用寿命并提高压缩机的可靠性和稳定性。
大型透平式压缩机防喘振控制需要综合考虑动态特性、结构设计、控制系统和操作维护等多个方面的因素。
通过合理的设计和有效的控制策略，可以有效地预防和控制喘振现象，保证压缩机的安全稳定运行。
透平式压缩机喘振的产生机理及控制
括使 透平式 压缩 机 工作 点落入 喘振 区的各种因素有如下几个 。
１ ）压缩机入 ｌ管线气流阻力增 Ｚ ｌ
大 ，进气 压 力下 降 ，主要 由入 口过 滤器 前后压 差 变大造 成 的 。主要原
是 压缩 机损 坏的 主要诱 因之 一 ，因
改 变 ，流 量 明 显 减 小 ，出 现 更 为 严 重的 气流脱 离 ，流动情 况 会大大 恶化 。这 时 工作叶 轮虽 仍在旋 转 ， 对 气体 做功 大都变 为能 量损 失 ，但 却 不能 提高 气体压 力 ，于是 压缩 机
出 口压 力显 著下 降 。由于压 缩机是
栓 松动 ，造 成机 组联 轴 器对 中数据
缩 机造 成 损害 。具体 来说 ，喘 振对 压 缩机 的危 害主 要表 现在 以下 几个
方面 。
偏移，而引起联轴器的对中不 良，
导 致联 轴器 的寿 命降低 ，有 可 能发 生 疲劳性 断 裂 。使用膜 片式 联轴 器
的机组 ，严 重的 可能 将膜 片撕 裂 ，
因后方 可再 次 开车 ，否 则 ，将 对 压
封齿 片磨 损 ，间隙 增大 ，造成 大 的
气体 泄漏。
１从现场各类仪表指示判断 ．
１ ）压缩机 的进 口气体温度指示 升 高 ，说 明压缩 机 已经进 入 喘振 工
况 。这 是 由于高 温 气体 倒流至 压缩
５ ）喘振可能使机器的地脚螺
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兖 矿 国泰 化工 有限 公 司 （ 山东滕 州 ２ ７２ ） 邢佑 兵 ７ ５７
大型透平式压缩机防喘振控制及应用
大型透平式压缩机防喘振控制及应用大型透平式压缩机是工业生产中常见的设备，其运行过程中可能会出现喘振现象，严重时甚至会对设备造成损坏。
对大型透平式压缩机进行喘振控制至关重要。
本文将从大型透平式压缩机的喘振原因、喘振控制方法和应用实例等方面进行探讨。
一、大型透平式压缩机的喘振原因1. 受力不平衡：透平式压缩机在运行过程中，由于零部件的磨损或装配不良等原因，会导致叶片、轴承等部件受到不平衡的力，从而引起喘振。
2. 流体动态影响：透平式压缩机在高速旋转时，叶片与流体之间的相互作用会导致流体的波动和压力的变化，若流体动态影响不稳定则容易引起喘振。
3. 控制系统不良：大型透平式压缩机的控制系统，包括调速装置、润滑系统等，如果调控不当或存在故障，也会导致喘振的发生。
1. 结构设计优化：在透平式压缩机的设计阶段，可以通过优化结构设计来降低叶轮、轴承等部件的受力不平衡，减少喘振的发生概率。
2. 流体动态分析：通过数值模拟或实验手段，对透平式压缩机叶片与流体的相互作用进行研究，找出流体动态影响不稳定的原因，并采取相应措施来稳定流场，减少喘振的可能性。
3. 控制系统优化：对于透平式压缩机的调速装置、润滑系统等控制系统，进行优化设计和严格的质量控制，确保其正常运行，避免因控制系统问题引起的喘振。
4. 振动监测与诊断：对大型透平式压缩机进行振动监测，并建立相应的诊断系统，及时发现喘振现象并采取措施进行控制。
以某大型化工装置中采用的透平式压缩机为例，通过对其喘振问题的控制，取得了良好的应用效果。
该透平式压缩机采用了先进的结构设计和流体动态分析技术，通过优化叶轮结构和流道形状等手段，降低了受力不平衡和流体动态影响，极大地减少了喘振的发生概率。
控制系统方面，采用了先进的调速装置和智能化的润滑系统，保证了设备在高速旋转时的平稳运行，有效地避免了因控制系统不良引起的喘振。
该透平式压缩机还配备了振动监测与诊断系统，对设备的振动进行实时监测，一旦发现异常振动就可以及时采取措施进行处置，避免喘振对设备造成损害。
大型透平式压缩机防喘振控制及应用
大型透平式压缩机防喘振控制及应用随着工业生产的日益发展，大型透平式压缩机在工业生产中扮演着重要的角色。
由于透平式压缩机工作时会产生较大的振动和噪音，如果不加以控制和防范，很容易引发喘振问题，严重影响设备的安全性和正常运行。
对大型透平式压缩机的喘振控制及应用成为工程技术领域亟待解决的重要问题。
什么是喘振？喘振是由于压缩机内部气体振荡而产生的一种不稳定的振动现象。
当压缩机工作时，由于气体流动速度和压力变化引起的共振效应，会使得系统产生自激振动，即所谓的喘振。
喘振不仅会导致设备损坏，还会引起严重的噪音污染，甚至对生产车间的安全形成威胁。
大型透平式压缩机的喘振控制成为了工程技术领域的焦点关注。
在喘振控制中，需要从多个方面入手，包括结构设计、控制系统、运行管理等多个方面，才能全面有效地解决喘振问题。
对于大型透平式压缩机的结构设计来说，需要合理设计压缩机的内部结构。
通过科学的设计和优化，减小气体流动速度的变化，降低共振效应的发生，从而减少喘振的产生。
还可以通过结构的改善和优化，增加阻尼器、削减共振频率等措施来有效抑制喘振的发生。
在压缩机的结构设计阶段，就可以采取措施来预防喘振问题的产生，这是避免喘振问题的有效手段。
对于大型透平式压缩机的控制系统来说，需要建立完善的控制系统，并对其进行合理的配置和优化。
通过运用先进的控制算法和技术，实时监测和调节压缩机的工作状态，及时发现并处理喘振问题。
还可以通过自适应控制、模糊控制和神经网络控制等方法，对压缩机的振动进行智能化控制，从而有效减少喘振的发生。
还可以通过合理的控制策略和调整参数，提高控制系统的稳定性和可靠性，进一步降低喘振的风险。
对于大型透平式压缩机的运行管理而言，需要建立严格的运行管理制度，确保设备的正常运行。
通过定期的维护和保养，及时发现和解决压缩机设备的问题，确保设备处于良好的工作状态。
还可以通过对设备运行数据的分析，及时发现异常情况，采取措施进行修复和调整，有效降低喘振的发生。
时频分析在透平压缩机振动故障诊断中的研究与应用
出 的振 动信 号一般 都是 时间 波形 。对 于有 明显特 征
的波形 ，可直 接用 来对设 备故 障作 出初步判 断 。例 如 ：出现正 弦波表 示存在 不平衡 ；出现等距 离 的尖 脉 冲是 冲击 的特征 ；出现 削波 表示有 摩擦 。一般来 说 ，单纯 的不平 衡 其 振 动波 形 基 本上 是 正 弦式 的 ； 单纯 的不 对 中其 振动 波形 比较稳 定 、光 滑 ，重复性 好 ；转子 组件松 动及 干摩擦 产生 的振 动波形 比较毛
ｌ ０
时频 分析在 透平 压缩机振 动故 障诊 断 中的研 究与应用
时频 分 析 在 透 平 压 缩 机 振 动 故 障诊 断 中 的 研 究 与 应 用
李丹 嵩
（ 七海 交 通 大 学 机 械 工 程 学 院 ）
摘 要 设 备故 障诊 断近 年 来 已发展 成为一 门新兴 学科 。振 动 故障诊 断是 常见 的应用 于透平 压 缩机的故 障诊 断方 法。针 对上海 焦化有 限公 司空气透 平压缩机 的故 障振 动信 号 ，提 取 故 障
功 。 。完 整 的振 动诊断 技术应该 包括 下面 四方面 ：
李卅 高 ，女 ，１８ ９ ３年 ｌ １月 生 ，硕 上 研 究 生 一 卜 市 ，２ ０ ３ 海 ０ ００
《 工装备 技 术》 ３ 化 第 １卷 第 ６期 ２ １ ０ ０年
１ 振动 故障诊 断
１ １ 振动分 析 的基本原 理 ．
常见 的故障 ，其信 号都是 确定性 信号 ，都 可 以用 函
数关系来 描述 ，即通 过理 论计算 和频谱 分 析技术 均
可确定 它们 的特征频 率 ，从 而确 定故 障 的类 型和 部 位 。振 动分析 仪器利 用 电压 加速 度传感 器将 振动 信
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透平压缩机的振动分析
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【关键词】透平压缩机,振动分析
【论文摘要】透平压缩机的振动是压缩机设计制造、安装和运行管理的综合反映。
也就是说，导致或影响透平压缩机正常运行的内部和外界因素很多，而众多因素反映出的就是振动。
西方简述我单位三台H200－6.3/0.97型透平压缩机组几年来的运行情况，和由于振动所造成的严重危害。
透平压缩机的振动是压缩机设计制造、安装和运行管理的综合反映。
也就是说，导致或影响透平压缩机正常运行的内部和外界因素很多，而众多因素反映出的就是振动。
西方简述我单位三台H200－6.3/0.97型透平压缩机组几年来的运行情况，和由于振动所造成的严重危害。
一、振动的原因
1、开车运行后的振动
1.1 原先在安装时电动机和大齿轮的同轴度完全根据设计要求来校正。
由于机组启动电流大，瞬间扭力也很大，造成电动机有移位感。
根据气温，设计要求安装时径向轴向误差允许在±0.02mm，我们严格照办。
机组运行一段时间后再测，明显测得轴向无变动，而径向的水平方向走动了0.18～0.20mm左右。
这说明机器在对中后走调的情况下运行，振动就会很大。
1.2 空气中带有腐蚀性气体的冷凝水造成转子（尤其是3～4级）、气封、扩压器、碳钢空气管道等腐蚀十分严重，产生空气涡流的振动。
管道氧化物的被冲刷造成子平衡百战不殆，振动激烈，因此而被迫停车，此类事故已发生两次。
1.3 频繁开停车对机组振动也有影响。
由于客观条件不允许或机械故障被迫一年中开停多次，使转子平衡被破坏。
停车时会把积在转子上的尘土或其他氧化物不均衡地脱落，破坏了转子的平衡。
2、检修后的振动
2.1 齿轮偏载造成工频振动。
透平机的转速很高，1～2级转速为15200rpm，3～4级为19200rpm，因而齿轮的精度要求也很高。
保持较高的齿轮接触面很重要，在静态下检查齿轮接触面无法得到动态的实际接触情况，我们的做法是在静态下使接触面不低于85%。
其中一台机组在检修时发现齿轮接触面差，一只新齿轮只运行两个多月就严重点蚀和大齿面剥落（一只大齿现价30万元左右）。
机组振动很大，齿轮的损坏就呈恶性循环，难以挽救。
2.2 油膜涡动引起的低频振动。
轴承中的油膜在转轴和轴承间运行起着盗运和润
滑作用，如轴承稳定性不好，会导致油膜半速涡动。
我三透平机转速为19200，约在10000左右产生低频振动。
低频振动产生与转子工作转速不合拍的激振力，对转子和轴寿命的影响程度超过工频振动的影响，它使转子振动总量增大，这历来被人们所禁忌。
如低频值是工频值的105时，就应引起重视。
我们原有的机器低频值大于工频值的5%，已造成严重后果。
轴瓦的锡基合金多次剥落（其实是撞落），被迫停机。
2级转子振裂落掉一块（累计运行了13442小时），约1.5mm2,3～4级转子轴头振断裂（累计运行11000小时）。
更换两根转子要工几十万无，还直接影响生产。
二、消减振动的措施
1. 采用不刮削或少刮削轴瓦
轴承是引起振动的关键所在，透平机的轴承（尤其是齿轮式压缩机）是解决三轴平行（水平方向和垂直方向）和轴交*度的根本。
轴承若选得不当，会造成整机振动激烈，齿轮使用寿命缩短。
同时瓦背与轴承座接触面的保证和轴瓦与压盖过盈量的恰到好处，也起着重要的保证作用。
轴与轴瓦的接触，并不是传统上的认识，并非要达到60%。
理论和实践证明，轴和轴瓦应是接触一条线，才能形成供液体润滑的油楔，但前后接触必须均匀。
轴承传统刮削工作效率低，质量行不到保证，检修工人劳动强度在，本科生低。
我们大胆采用不刮削或少刮削轴瓦，也就是说从整体提高加工精度，使椭圆轴承大机床上加工成型，从而保证了透平机轴承的牲要求，也是消除油膜半波涡动的最好办法。
可怕的半波涡动消除，机组安全、稳定、长期运行得到了保证，从而保证生产，降低备件消耗，大大减少检修工时。
2. 操作管理对振动的控制
透平机一般情况开车时各指标正常，振动值不大，在长周期运行中变化不会太大，也不太可能造成机组的振动加大。
但油温控制不理想，也会造成机组振动加大，出现异常。
油温作为开车联锁的条件之一，在正常运行中，油温的稳定也能保证机组安全、稳定、长期运行。
油温度控制在40℃左右为最理想状态，因为回油温度一般在50～55℃，通过冷却可达到理想的油温，帮操作工要根据天气的冷热，早晨、中午、傍晚、半夜不断地调整油温，稳定油温，这样可对机组减少工频和低频振动。
三、监察分析
1994年12月，我们对三台H200透平压缩机配置了微机监测和诊断系统，在线动态监测机组的温度、压力、振动、流量等参数，用计算机才行数据采集和数据处理，实现了机组运行监测、信号处理、故障诊断以及机组历史资料管理等功能。
1. 动态监察系统功能
机组运行监察，对空压机模拟测点信号，进行计算机实时监测，并有集中参数显示、小型显示、模拟图显示。
2. 机组故障诊断
在频谱分析的基础上，利用模糊数学方法，根据其他信号变化的牲，对机组故障进行诊断。
可诊断的常见故障为：转子不平衡，轴承座松动，箱体、支座松动，油膜涡动，油膜振荡，气流脉动等。
3. 机组历史资料的管理与检索
对机组历史数据保存一个报警事件，可保存十次报警事件前五分钟的追忆数据。
可保存一个朋内每天每个通道每一小时的数据，并都可打印、制表、输出。