摘要：目前离心式天然气压缩机在天然气长输管道行业得到了广泛应用，它是一种通过压缩气体来输送气体的机械，虽然离心式压缩机的使用受到了石油天然气行业的广泛欢迎，但是在运行过程中也有许多常见的故障。本文主要通过对离心式压缩机的工作原理以及一些常见的故障进行分析，并提出一些解决措施，来加强人们对离心式压缩机的了解和认识。

关键词：离心式压缩机;常见故障;处理措施

1离心式压缩机简介

1.1离心式压缩机的组成

离心式压缩机又被称为透平式压缩机：专用于管道气体输送，压缩机主要由转子和定子两部分组成;转子包括叶轮和轴，叶轮上有叶片、平衡盘、密封和轴承;定子主要由气缸、扩压器、弯道、回流器、进气管、排气管等装置组成。

1.2离心式压缩机的工作原理

当叶轮高速旋转时，气体随着叶轮旋转，在离心力的作用下，气体被甩到工作轮后面的扩压器中，而在工作轮中间形成稀薄地带，这时前面的气体从工作轮中间进气部分进入叶轮，由于叶轮不断旋转，气体能不断被吸入并甩出，从而保持了气体的连续流动;气体因离心作用压力增大，高速离开工作轮，后经扩压器逐渐降低速度，动能转变为静压能，进一步增加了压力。

1.3离心式压缩机的优缺点

离心式压缩机具有结构简单紧凑、重量轻、运转平衡、排气连续、均匀，不需要中间罐等装置、操作可靠、转速高、气量大等优点[1]，并且压缩过程可以对输送介质做到绝对无油，是一种十分通用的机械设备。

但是，离心式压缩机目前也凸显出较多缺点，其操作的适应性差，气体的性质对操作性能有较大影响，在机组启机、停机、运行中，负荷变化大;气流速度大，流道内的零部件有较大的摩擦伤害;稳定工况区较窄，存在喘振现象，对机械的损害极大。

2离心式天然气压缩机的常见故障分析及处理方法

2.1压缩机异常振动

离心压缩机的功率及转速非常高，在动力机械中属于一种对精度要求较高的机械。而离心式压缩机所有常见的故障中，振动故障是最为常见的，但振动同时又是造成机械寿命降低及机械结构出问题的原因，导致振动出现的因素很多，具体有以下几种原因造成：

机组对中值有偏差;转子不平衡、热弯曲、有裂纹;轴承或联轴器故障或不平衡;基础下沉或机座变形导致的动静摩擦;润滑油油压、油温异常;压缩机的喘振现象;气体带液或杂物进入。

处理措施：依据标准值重新对中;

检查转子的弯曲度，是否存在结垢或破损现象，必要时更换转子;

拆卸检查并修复轴承或联轴器，重新进行对中平衡;

重新调整安装间隙，根据现场实际更换超差件，消除机座变形，加固基础;

检查各润滑点油压，油温及油系统工作情况，找出异常原因设法解决;

尽量使压缩机运行工况远离喘振点;在压缩机进口处加装锥形过滤器，定期拆卸检查，消除带液和杂物。

2.2 压缩机轴向推力过大及轴位移增加

对于离心式压缩机这种高速旋转的动设备来说，转子的轴向位置是重要的监测参量之一，轴位移可以反映出转子相对于定子的轴向相对位置，而轴向位置的变化可以直观的反应出设备的运转特性，间接反应出止推轴承的磨损情况，从而避免转子与定子之间可能发生的轴向摩擦。结合离心压缩机结构特点，总结出造成轴位移异常增大主要由以下几个方面：

剩余不平衡力的影响;密封泄漏量的影响;止推轴承及润滑状况的影响;轴位移监测系统的影响。此外，像温度变化、热膨胀异常以及止推盘等都可能对轴位移的变化产生影响。

1）剩余不平衡力的影响

原因分析及处理措施：压缩机转子叶轮前后静压差、气动推力及联轴器产生的轴向推力，主要由平衡盘产生的反作用力消除，剩余不平衡力由止推轴承（双向式）抵消。因此，剩余不平衡力的变化，主要表现为轴向位移、止推轴承温度以及轴向振动等参数曲线的变化。但在实际的生产运行中，经常会出现因单独一个状态参数曲线的变化而导致设备的故障停机。根据实际情况通过调整调整垫的厚度来定位止推轴承的位置，从而使其在标准值范围内。或者通过调整各级进气压力的分配情况，使转子轴位移朝着有利的方向变化，减缓轴位移增长速度。

2）密封泄漏量的影响

原因分析及处理措施：高压天然气沿叶轮轮盘流向外沿，然后又沿轮盖流向叶轮进口处。由于天然气压力在扩压器中升高，回流器内的天然气的压力高于轮盘背后的压力，因而产生一个由回流器向轮盘、再沿轮盘向外流动的泄漏。密封的损坏不但造成了压缩机效率的下降，而且也会使轴向推力加大。另外，由于密封损坏或迷宫间隙的增大，为了使排气压力达到运行所需值，就需要不断提高压缩机转速，以此来满足要求，这样就会直接影响到止推轴承瓦块的极限承载能力以及加大合金层的磨损速度，也会导致轴位移的异常变化。通过压缩机的定期检修保养，及时消除隔板束“O”型圈失效带来的泄漏量影响，使轴向位移的变化又恢复到正常范围。

3）止推轴承及润滑状况的影响

原因分析及处理措施：止推轴承常见故障有瓦块卡涩、硬质颗粒侵入和合金层的磨损等。前两者与后者的主要区别在于前者是轴位移的突变而后者是轴位移的逐渐变化。当轴向力相对稳定时，一般情况下，通过改善润滑状况，增大润滑油的注油量，从而提高油膜的刚性，都能够在不同程度上缓解轴承瓦块合金的磨损速度，使轴位移的变化降低到正常范围之内。

4）轴位移监测系统的影响

原因分析及处理措施：电涡流传感器失灵、残磁效应引起的信号干扰 [2]、探头安装问题以及被测体性能参数的变化都会影响到整个监测系统的准确性。因此，灵敏可靠的监测系统是监视轴位移变化的前提，定期维护检修显得尤为重要，对其准确性、灵敏度进行重新校准，比对标准值进行安装。

2.3润滑油故障

离心式天然气压缩机在生产运行过程中，压缩机转子处于高速运转状态，与轴之间发生摩擦，进而产生大量的热，如果设备内没有相应的润滑油，那么摩擦产生的热量就会不断累积，最终出现设备的磨损现象，因此，润滑油是确保压缩机正常运转的关键条件。润滑油可以与运动部件之间形成一层油膜，从而使得运动部件间的摩擦程度降低，改善设备的摩擦问题，延长压缩机内部转动部件的寿命。但是，在日常运行过程中，也存在一些故障问题进而导致压缩机设备停机，主要原因有：润滑油油压异常;油温异常升高;润滑油变色、变质，内部存在杂质。

处理措施：油压异常，首先检查是否存在泄漏点，进而查看调压阀是否损坏，油过滤器是否堵塞，最后查看管路是否畅通。

油温异常升高时，可将冷却水阀打开或进行检查，增大其开度，使冷却水量加大，及时将油中存在的热量带走，立即停止加热器，以避免润滑油的温度因为加热器没有及时停止而持续升高;对冷却水流量进行不断调节，使其能够带走更多的热量。待停机后，对油冷却器进行拆卸检查，清除管束污垢层有，提升油冷却器中的换热效果;对轴瓦进行检查并及时的修理，合理的扩大轴瓦之间的间隙，可以有效减少不断摩擦所形成的热量。

润滑油变色、变质时，需要更换润滑油，因此，油品的日常检验就显得尤为重要。润滑油的送检油样需在压缩机运行状态下提取，抽样要具有代表性，一般建议提取过滤器后端油样，检验结果既可以反应油品的品质，也能通过金属颗粒反映出压缩机设备运动部件的磨损情况。

3总结

综上所述，引起离心式压缩机故障的原因有许多，制约的因素也很多，针对不同故障的原所采取的对策也不尽相同。只有加强日常数据的长期连续监测，掌握其变化规律分析故障原因，才能保证设备的安全稳定运行。

参考文献

[1]离心式压缩机运行维护手册.GE新比隆.2016

[2]杨爱学，石毳.离心压缩机轴位移异常变化的原因分析.大气肥.2007