压缩机喘振原因及预防措施.docx

转自海川论坛0引言压缩机运行中一个特殊现象就是喘振防止喘振是压缩机运行中极 其重要的问题许多事实证明，压缩机大量事故都与喘振有关喘振 所以能造成极大的危害，是因为在喘振时气流产生强烈的往复脉冲， 来回冲击压缩机转子及其他部件；气流强烈的无规律的震荡引起机组 强烈振动，从而造成各种严重后果喘振曾经造成转子大轴弯曲；密 封损坏，造成严重的漏气，漏油；喘振使轴向推力增大，烧坏止推轴 瓦；破坏对中与安装质量，使振动加剧；强烈的振动可造成仪表失灵； 严重持久的喘振可使转子与静止部分相撞，主轴和隔板断裂，甚至整 个压缩机报废，这在国内外已经发生过了喘振在运行中是必须时刻 提防的问题在运行时，喘振的迹象一般是首先流量大幅度下降，压缩机排量显 著降低，出口压力波动，压力表的指针来回摆动，机组发生强烈振动 并伴有间断低沉的吼声，好像人在于咳一般判断喘振除了凭人的感 觉外，还可以根据仪表和运行参数配合性能曲线查出1 喘振发生的条件 根据喘振原理可知，喘振在下述条件下发生：1.1 在流量小时，流量降到该转速下的喘振流量时发生压缩机特性决定，在转速一定的条件下，一定的流量对应于一定的 出口压力或升压比，并在一定的转速下存在一个极限流量——喘振流 量。

当流量低于这个喘振流量时压缩机便不能稳定运行，发生喘振 上述流量，出口压力，转速和喘振流量综合关系构成压缩机的特性线， 也叫性能曲线在一定转速下使流量大于喘振流量就不会发生喘振1.2 管网系统内气体的压力，大于一定转速下对应的最高压力是发生 喘振如果压缩机与管网系统联合运行，当系统压力大大高出压缩机该转 速下运行对应的极限压力时，系统内高压气体便在压缩机出口形成恒 高的“背压”，使压缩机出口阻塞，流量减少，甚至管网气体倒流， 造成压缩机喘振2 在运行中造成喘振的原因 在运行中可能造成喘振的各种原因有：2.1 系统压力超高造成这种情况有：压缩机紧急停机，气体为此进行放空或回流；出 口管路上的单向逆止阀门动作不灵活关闭不严；或者单向阀距压缩机 出口太远，阀前气体容量很大，系统突然减量，压缩机来不及调节， 防喘系统未投自动等等2.2 吸入流量不足 由于外界原因使吸入量减少到喘振流量以下，而转速，使压缩机进入 喘振区引起喘振如下图1这种情况的原因有：压缩机入口滤器阻 塞，阻力太大，而压缩机转速未能调节造成喘振；滤芯太脏，或冬天 结冰都可能发生这种情况；入口气源减少或切断，如压缩机供气不足， 压缩机没有补充气源等等。

所有这些情况如不及时发现及时调节压 缩机都可能发生喘振2.3 机械部件损坏脱落机械密封，平衡盘密封，0型环等部件安装不全，安装位置不准或者脱落，会形成各级之间，各段之间串气，可能引起喘振；过滤器阻 力太大，逆止阀失效或破损也都可以引起喘振2.4 操作中，升速升压过快，降速之前未能首先降压升速、升压要缓慢均匀，降速之前应先采取卸压措施：如放空，回 流等；以免转速降低后，气流倒灌2.5 工况改变，运行点落入喘振区 工况变化，如改变转速，流量，压力之前，未查看特性曲线，使压缩 机运行点落入喘振区2.6 正常运行时，防喘振系统未投自动 当外界因素变化时，如蒸汽压力下降或气量波动；汽轮机转速下降而 防喘振系统来不及手动调节；或来气中断等；由于未用自动防喘振装 置可能造成喘振2.7 介质状态变化造成喘振喘振发生的可能与气体介质状态有很大关系因为气体的状态影响流 量，从而也影响喘振流量，当然影响喘振如进气温度，进气压力， 气体成分即分子量等对喘振都有影响当转速不变，出口压力不变时， 气体入口稳度增加容易发生喘振；当转速一定，进气压力越高则喘振 流量值也越大；当进气压力一定，转速不变，气体分子量减少很多时， 容易发生喘振。

3 防止与消除喘振的方法3.1 防止与消除喘振的根本措施是设法增加压缩机的入口气体流量对一般无毒，不危险气体如空气，C02等可采用放空；对合成气，天 然气，氨等气体可采取回循环采用上述方法后可使流经压缩机的气 体流量增加，消除喘振；但压力随之降低，浪费功率，经济性下降 如果系统需要维持等压的话，放空或回流之后应提升转速，使排出压 力达到原有水平在升压前和降速，停机之前，应当将放空阀或回流阀预先打开，以降 低背压，增加流量，防止喘振3.2 根据压缩机性能曲线，控制防喘裕度防喘系统在正常运行时应投入自动 升速，升压之前一定要事先查好性能曲线，选好下一步的运行工况点， 根据防喘振安全裕度来控制升压，升速防喘振安全裕度就是在一定 工作转速下，正常工作流量与该转速下喘振流量之比值，一般正常工 作流量应比喘振流量大1.05〜1.3倍，即:裕度太大，虽不易喘振，但压力下降很多，浪费很大，经济性下降 在实际运行中，最好将防喘阀门的整定值，根据防喘裕度来整定 太大则不太经济，太小又不安全防喘系统根据安全裕度下整定好以 后，在正常运行时防喘阀门应当关闭，并投入自动，这样既安全又经 济有的单位防喘振装置不投自动，而用手动，恐怕发生喘振而不敢 关严防喘阀门，正常运行时有大量气体回流或放空，这既不经济又不 安全；因为发生喘振时用手动操作是来不及的，结果不能防止喘振。

3.3 在升压和变速时，强调“升压必先升速，降速必先降压”的原则 压缩机升压应当在汽轮机调速器投入工作后进行；升压之前查好性能 曲线，确定应该到达的转速，升到该转速后再提升压力；压缩机降速 应当在防喘阀门安排妥当后再开始；升速，升压不能过猛过快；降速 降压也应当缓慢，均匀3.4 防喘阀门开启和关闭必须缓慢，交替 防喘阀门操作不要太猛，避免轴位移过大，轴向推力和振动加剧， 油密封系统失调如压缩机组有两个以上的防喘阀门的话，在开或关 时应当交替进行，以使各个缸的压力均匀变化，这对各缸受力，防喘 和密封系统协调都有好处3.5 采用“等压比”升压法和“安全压比”升压法 为了安全起见，在升压时可以采用“等压比”升压法，这在前面已经 介绍，这种方法有助于防止喘振安全压比”升压法对升压时防止喘振是有效的它的基本原理是根据压缩机各缸的性能曲线，在一定转速下有一个喘振流量值，它与 转速曲线的交点便对应一个“喘振压比”（或排出压力）在此转速 下，升压比（或排出压力）达到此数值便发生喘振因此控制压比也 就是控制一定转速下的流量如果根据防喘裕度，计算出不同转速下 的正常流量，也就是安全流量，再查出对应的压比（或排出压力）， 在升压时根据转速，使压缩机出口压力值不超过安全压比计算出的出 口压力，就不会发生喘振了。

可以将不同转速下正常流量，排出压力 绘成图表和曲线在升速升压时，根据转速查出安全的出口压力，升 压不超过此压力便不会喘振它们的关系如下图2 所示图2中QC为该转速下的喘振流量；£c对应的喘振流量的喘振压比（或排出压力）；QN考虑安全裕度后的正常流量即安全流量；£a对应安全流量的安全压比升压比£与出口压力的关系为：_出口压力-座―人口庄力噩冲例：某厂合成气压缩机的“安全压比”计算数据如下表1本机共有三个缸，选定五个转速即80％，85％，90％，95％，100％额度转速 I塚台成理地妥斤住犬i+j蟹取III?制w愉晋1■ft25找词张卜即U.就93利・Q冠诙j:t2L IML 131Ltl?L!阖JMl底J.-Wh：ftl：.MII：.i271 .til1. L呦1应4lLU?r h In^cn1菲.0tlt^Amm|血1刈£根据这些转速在性能曲线上查出喘振流量和对应的喘振压比，取防喘 振裕度为 1.43，正常流量为防喘振流量的1.43 倍，这相当安全。

再 根据正常流量查对应的安全压比，从而算出相应的安全出口压力，再 绘出曲线，见下图 31 口闰在升速，升压时各转速下，控制出口压力不超过对应的安全出口压 力，压缩机就不会喘振注：1.第一段，入口压力0.25MPa入口温度小于38°C,分子量8.7；2. 第二段，入口压力取第一段压力降0.15MPa入口温度8C；3. 第三段，循环气入口温度43C，分子量10.94；4. 表中压力为绝对压力一般出口降取0.15MPa各压缩机都可以根据这个原理算出并绘出安全压比曲线，供升压时 使用以防发生喘振学习的目的是增长知识，提高能力，相信一分耕耘一分收 获，努力就一定可以获得应有的回报）。