摘要：离心式压缩机喘振现象的发生主要取决于管网的特性曲线和离心式压缩机的特性曲线。本文对离心式压缩机特点、喘振现象、产生的危害、判断方法、发生原因进行了总结，并提出了相应的预防措施。
关键词：压缩机;喘振;预防措施
喘振是离心压缩机特有的一种现象，它是危害压缩机结构的主要原因之一，在工艺流程中应尽力避免压缩机喘振现象的出现。根据石化企业压缩机机组现场应用反馈，机组发生喘振现象比较普遍，有些机组甚至频繁发生喘振，给企业安稳生产及经济效益造成了一定的影响。
1.喘振原因
喘振作为离心式压缩机运行中的一-种特殊现象，易造成气流往复强烈冲击，严重影响压缩机运行部件，是造成运行事故的主要因素。喘振是离心式压缩机本身固有的特性，导致喘振产生的因素有两方面:内在因素是由于离心式压缩机中的气流在一定的条件下出现了“旋转脱离”这种状况:而外在因素是由于离心式压缩机管网系统的特性。
2.离心机的特点
离心式压缩机是具有处理气量大、体积小、结构简单、运转平稳、维修方便等特点，应用范围广。但由于离心机本身结构所限，仍然存在短板，在压力高、流量小的场合会发生喘振，且不能从设计上予以消除。
3.离心式压缩机喘振的危害、现象及判断
3.1喘振的危害
喘振是当离心式压缩机的进口流量减少至一定程度时所发生的一种非正常工况下的振动，气体流量、进出口压力出现波动，从而引起压缩机转速及工艺气在系统中产生周期性振荡现象。
喘振的危害:
（1）由于气流强烈的脉动和周期性振荡，会使供气参数(压力、流量等)大幅波动，破坏了工艺系统的稳定性;
（2）使压缩机叶片发生强烈振动，叶轮应力大幅增加，噪声加剧;
（3）引起动静部件的摩擦与碰撞，使压缩机的轴发生弯曲变形，严重时会产生轴向窜动，使轴向推力增大，发生烧毁止推轴瓦甚至扫膛事故;
（4）加剧轴承、轴瓦的磨损，破坏润滑油膜的稳定性，使轴瓦合金产生疲劳裂纹，甚至发生烧瓦抱轴等事故;
（5）损坏压缩机的机械密封及轴封，使压缩机效率降低，同时由于密封的损坏会造成工艺气泄漏，极易引发火灾、爆炸等事故;
（6）影响驱动机的正常运转，干扰操作人员的正常操作，使一些仪表、仪器的测量准确性降低甚至损坏。一般机组的循环量、压比、排气压力和气体的密度越大，发生的喘振越严重，危害越大。
3.2喘振的现象
离心式压缩机发生喘振时，常见的现象:
（1）压缩机的出口压力先升高，继而急剧下降，并呈周期性波动，出口压力表的指针来回摆动;
（2）压缩机的流量急剧大幅波动，甚至出现气体倒灌至吸气管道，带动压缩机的汽轮机指示不稳定;
（3）机组产生强烈的振动，同时发出异常的气流噪声;
（4）机组运行声音异常，有间断、低沉的吼声，相关的前后工序装置工况也随之大幅波动。
4喘振的控制措施
4.1防喘振措施
喘振是离心式压缩机固有的特性，具有较大的危害，所以在实际的生产运行过程中，为了能有效地防止喘振的发生，可采取5项措施。
（1）在压缩机排出管道设置手动或自动控制的防喘振回流阀。目前，大部分的离心式压缩机均采用该方法。防喘振阀在设计阶段要合理选型，其全行程反应时间尽可能短；防喘振阀的型号、尺寸应根据压缩机的性能和操作条件来选取，必须有较大的安全余量。
（2）如果防喘振阀出现故障时，为了能安全及时地卸压。采用在压缩机出口管线上安装安全阀，排放至火炬系统。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
（3）定期校验安全阀、防喘振阀、压力及流量联仪表，确保其整定值准确、动作灵敏。应重点做好防喘振系统仪表的定期检查工作，确保该系统开启迅速。另外，应定期维护压缩机的出口止逆阀，确保其灵活好用。进口带可调控叶机构的离心式压缩机，它的导叶执行机构要反应灵敏，反馈信号一定要准确无误，还应每隔一定周期校对导叶开度的精确性。
（4）在运行过程中，提高压缩机入口流量和入口压力的参数，同时加装低流量报警。在流量不变时，可通过降低压缩机排气压力、提高入口压力或两者相结合的方法，减小出口、入口压缩比，以防止压缩机发生喘振。
（5）压缩机运转时，转子、叶片、叶轮的腐蚀或结垢，会导致压缩机特性曲线发生改变，造成喘振线移位，如果喘振线的位移量较大，初始的防喘振线就无法起到防止喘振发生的作用。因此，每个检修周期都应该检验喘振曲线的准确性，如果位移量超标严重，就应该重新修正。
4.2防喘振的操作调整
启动前应该做好各项检查工作，启动后对系统的升压等调整应缓慢、平稳，开关阀门的幅度不宜过大，尽量减少工艺的大幅度波动。要加强监测机组的各运行参数及状态，压缩机发生的异常和故障要及时处理，必要时应停车并进行彻底检查。如果发生喘振，应及时调整工艺操作，尽快使压缩机工况点离开喘振区。
（1）吸入流量低在停、开车或大幅度调整负荷时，可能出现吸入流量低的工况。这就需要手动调整返回线阀门开度，保证压缩机在一定转速下运行的最小吸入流量。
（2）调整方法：适当提高返回量，吸入流量提高至正常状态后，逐渐关闭防喘振返回阀门。防喘振的工艺调整可以参考防喘振曲线图，使工况点远离喘振区，可以凭借经验观察吸入口压力和流量，来判断下一步如何调整。如果吸入压力高于正常值，表示防喘振返回线阀门开度偏大，可以关小阀门开度或提高转速。通常调整时，优先调整压缩机转速，转速提高至正常负荷所需转速后，可以调节返回线阀门开度。
5.离心式压缩机喘振的预防措施
5.1保证压缩机设备本身及零部件完好无损;进出口管线无泄漏;进出口管道上的调节阀、止逆阀等阀门开关正常、灵活可靠，无卡塞或内外漏等情况。
5.2定期校验防喘振值，数值不准及时校正;提前测定各种工况下的防喘振裕度，并控制在1．03～1．50倍。防喘振裕度太大，虽不易发生喘振，但压力下降，经济性差;防喘振裕度太小，安全性差。正常生产时需关闭防喘振阀，投自动控制，这样既安全又经济。
5.3检查压缩机运行点，防止运行点距喘振边界太近或落入喘振区。
5.4控制压缩机吸入气体流量和出口气体压力，避免流量过低或压缩机出口压力太高而引发喘振。
5.5生产装置波动时应及时打开压缩机放空阀，以增大入口气体流量，防止发生喘振。对空气、CO2等无毒气体可采用放空的方法，而对天然气、气氨等采取回流循环。
5.6开停车过程中或生产工况大幅变化时，必须严格遵守升压先升速、降速先降压的原则，操作时应缓慢、均匀，多次交替完成升压和变速。
5.7主控室要密切关注高压蒸汽及中压蒸汽的压力和温度，防止蒸汽管网大幅波动而影响压缩机的安全平稳运行。
6.压缩机运行维护的注意事项
6.1经常清理压缩机进口管路的过滤器以及差压变送器排污处和其他出口管道容器，避免被灰尘、杂质、污垢等堵塞。
6.2在运行操作中要严格观察压力、温度、进气流量、气体分子相对质量、转速、管网容器压力以及冷却器对管路气体的作用等工艺条件的变化，防止进出口管线堵塞。经常观察工况点在操作条件下的操作动态，当工艺条件发生变化且运行工况条件趋于防喘振线时，必须将回流阀、进口节流、转速、进口导叶角度调整到手动模式，改变压缩机性能工况点，降低压缩机出口阻力，使工况点远离防喘振区域。同时要立即查明原因，尽快恢复正常工艺。
6.3严格按照操作手册进行规定的操作，一旦发生喘振，一般不要停机，首先使机组脱离喘振区域，然后查明原因。检查机组有无损坏，一切正常则恢复正常操作。
结语
喘振虽然是离心式压缩机的固有特性，但喘振现象的发生主要取决于管网的特性曲线和离心式压缩机的特性曲线。喘振形成的原因在于倒流与供气的周期性交替进行，因此应针对喘振的主要影响因素，分别采取有效的防喘振控制措施，提高压缩机抗喘振性能，确保装置安稳运行和企业良好的经济效益。
参考文献
[1]蒋跃.气压机喘振线探讨.化工自动化及仪表,过程控制,2002,29(3):34-35.
论文作者:朱慧平
论文发表刊物:《基层建设》2019年第23期
论文发表时间:2019/11/15
标签：压缩机论文; 发生论文; 工况论文; 流量论文; 离心式论文; 压力论文; 机组论文; 《基层建设》2019年第23期论文;