2010年年初，工作中遇到一個案例，即某大型合成氣體壓縮機，機組運行時發(fā)生強烈振動，機器不能正常運行。利用設備故障診斷技術通過對合成氣體壓縮機的軸振動突然變大的現(xiàn)象進行頻譜分析判斷機組故障。振動原因為轉子葉輪內進入了破損過濾網造成轉子動不平衡堵塞葉輪流道，葉輪流量減小造成引起噪音和喘振現(xiàn)象。據此制定正確的檢修方案解決了機組振動噪音及喘振問題，避免了設備可能發(fā)生的重大損壞事故，減少了不必要的停機檢修或搶修時間約3～5天，避免了約150萬元的配件采購費用。
1 機組概況
該壓縮機組為河北某化工廠設計的10萬t甲醇項目裝置合成氣體壓縮機，是由沈陽鼓風機廠生產的型號為3BCL459.該壓縮機由一缸三段九級組成（一段四級、二段四級、循環(huán)段一級），壓縮機與原動機由膜片聯(lián)軸器聯(lián)接，壓縮機、變速機、電動機安裝在同一鋼底座上，整個機組采用潤滑聯(lián)合油站供油，壓縮機的軸端密封使用四川日機密封件有限公司的干氣密封，原動機采用佳木斯電機廠的4200kW電機。
1. 1 機組參數
2 機組振動測試方案
使用的測量儀器為SKF數據采集器，型號為CMXA70.分析軟件為SKF數據采集分析儀套件及ptitudeAnalyst分析軟件。整個測量系統(tǒng)由安裝在機器上的傳感器、數據采集器、預防維修軟件及計算機組成。測量方法由絕對振動測試方法和相對測試方法組成。
SKF的應用預防維修軟件提供對測點數據庫的管理，巡檢路徑設置，將巡檢路徑裝入數據采集器，由數據采集器將實測的數據放回計算機。根據實測的數據進行處理、分析、比較，對數據的狀態(tài)做趨勢分析和預報，并利用專家系統(tǒng)對故障設備進行診斷。振動測點布置示意所示，H、V、A分別代表水平、垂直、軸向方向。
振動測點布置示意圖3 振動原因分析
3. 1 故障特點
合成氣體壓縮機于2006年6月開車以來，一直運行正常，振動值為28 μm.2010年2月15日氣體壓縮機南北瓦振幅突然增高到90 μm（該機的報警值為75 μm，停機值為120 μm）。隨機采取降負荷措施，振動值降到60 μm.通過對機組各部位的振動測量與分析，發(fā)現(xiàn)機組振動的*大點為壓縮機的水平處。壓縮機在不同的負荷下，各點振動值隨負荷升、降無明顯變化。壓縮機的軸承座及振動幅值。
為2月15日壓縮機軸承座H1絕對頻譜從頻譜圖中可以看到壓縮機的工頻轉速（211Hz）時為25mm／s.在3、5、7、9、11倍頻上都有分量。工頻分量占通頻量的70％，其他分量為30％。合成壓縮機異常期間軸承座1H振動頻譜圖
3. 2 故障診斷
根據上述的振動特點和振動頻譜的特性進行分析，得出以下結論：①由于轉子一直運行平穩(wěn)，工藝系統(tǒng)沒有超負荷運行，所以轉子軸彎曲的可能性很小。
?、谟捎趬嚎s機振動是突然增大，并伴有噪聲和喘振，因此轉子葉輪內進異物造成葉輪堵塞的可能性非常大，或者葉輪有損壞。③由于在奇數倍頻上都有振動分量，可以判斷葉輪、葉片上出現(xiàn)問題。*好通過實際經驗及上述數據斷定為原因二，由此判斷合成氣體壓縮機振動的主要原因是由于葉輪流道內進異物造成轉子動平衡破壞葉輪堵塞引起喘振和噪音。
3. 3 解體機組檢查情況
?、僭谕C檢修時，檢查轉子葉輪和擴壓器內部等流道部分發(fā)現(xiàn)在轉子的末端葉輪流道內發(fā)現(xiàn)有金屬網和金屬螺絲卡在葉輪流道內中。經分析是由于在壓縮機終端中的過濾網由于設計問題使過濾網沒有固定的位置，造成整個過濾網被抽到壓縮機終端入口內。濾網及螺栓損壞后，被吸入到葉輪中。
3. 4 處理
將轉子葉輪內的過濾網及螺栓取出。由于檢查發(fā)現(xiàn)，葉輪葉片沒有損壞及變形，暫不做動平衡處理。重新設計過濾網，將過濾網內部骨架強度增大。檢修后的合成壓縮機于2010年3月10日開車運行良好。合成氣體壓縮機的軸承振動頻譜圖所示，工頻負值由停車前的25mm／s降到5mm／s，同時合成壓縮機軸振動由90μm降到了28μm.合成氣體壓縮機的振動與處理獲得了成功。合成氣體壓縮機修復后軸承座1H振動頻譜圖。
4 結束語
檢修后的合成壓縮機機組運行至今一直平穩(wěn)。合成氣體壓縮機機組事例很好地說明，利用設備故障診斷技術對機組進行預防性維修，可以減少事故停車，降低維修成本，保證安全生產，節(jié)約能源。
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