聚丙烯装置用迷宫式往复压缩机振动故障分析与处理

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化 工 设 备 与 管 道 第 5O卷第 3期作用在气缸上的力有气体压力P，曲柄连杆机构运动时产生的惯性力 、摩擦力 (该力忽略不计)。

活塞力即气体压力P沿着活塞、活塞杆、十字头传给十字头销 (即c点)，C点同时还受往复惯性力的作用。P和 都沿气缸中心线的方向作用，其合力为 FP(即 ， )。

图2 压缩机运转过程作用力示意Fig.2 Action force map of compressor operation惯性力是由曲柄连杆机构的不平衡质量产生的，分往复惯性力和旋转惯性力。往复惯性力是由活塞、十字头、活塞杆和十字头销的运动产生的；旋转惯性力是由曲柄销带动连杆运动时产生的。惯性力可以通过设计手段来旧能减小，但不能完全消除。本文为简化计算，按质量集中于十字头销中心，旋转不平衡质量集中于曲柄销中心进行计算。

可分解为 和 ， 垂直于十字头滑道，是作用于连杆方向上的连杆力。 通过连杆传递到曲柄销点D，对主轴颈构成力矩 M为阻力矩，与曲轴产生的旋转力矩平衡。 同时作用在O点上并产生两个分力 和 ， 与 大小相等，方向相反，形成力偶即倾覆力矩，倾覆力矩传到基础上，由基础承担。就本设备而言是立式两列往复式压缩机，曲拐错角为 180。，由压缩机的设计来看，单列产生的旋转惯性力与另-列产生的旋转惯性力大小相等、方向相反，总旋转惯性力得到了平衡，往复惯性力中，- 阶往复惯性力也相互平衡。

以上分析表明，作用在主轴颈上的力有往复惯性力 、旋转惯性力和倾覆力矩，压缩机受到这些力的共同作用而产生振动，这些力最终由基础来承担，如果基础的强度不够，其压缩机机体振动是必然的。由实测的振幅值可以看出，压缩机机体和地脚的振动位移高达95岬 ，由此引起的机体上部振值高达550岫 。折算成振动烈度 14.5 mm/s，超过了标准所规定的最高允许值 11.2 mm/s。说明基础不能够满足压缩机运动时产生的力和力矩的要求，因而断定压缩机基础松动是引起本次机组振动的根源所在。

2 问题的处理与实施效果根据以上的分析结果，我们依据维修手册和国内标准要求 对基础的修理制定了具体的要求和详细的方案。

2.1 具体要求(1)在设备安装就位前应预压，预压的质量是设备使用过程中总重的 1.25倍，预压物用钢材或沙子石子等；(2)应待混凝土强度达到60%以上时方可安装设备；(3)设备基础尺寸和位置的精度控制要求应在10 rflrfl以内；(4)二次灌浆应将表面变麻：凹坑的直径30-50 rnnl，凹坑的距离 150/nnl左右，原基础的边角应产出缺口如图3所示。

图3 基础 图Fig.3 Costruction base map2.2 修理方案吊离压缩机机体后，清除原来基础表面以下 1/3部分，并对如图3所示西北角的地脚螺栓清除其二次灌浆部分进行重新灌浆，对 1/3的部分加装钢筋网，重新用混凝体浇筑，制作新的合适的垫铁，回装压缩机重新找水平、固定、二次灌浆。

2.3 实施效果压缩机安装完毕后对其进行无负荷和满负荷试车，监测的振动值与维修前监测的数据对比见图4。

维修前A点值 - 维修前B点值600500400毫3002001O0O图4 维修前后振动值比较Fig.4 Vibration value comparison before and after maintenan ce从图4中可以明显看出：该压缩机维修后的振动得到了控制，问题基本解决。

2013年 6月 王晓冬 .聚丙烯装置用迷宫式往复压缩机振动故障分析与处理 513 结束语本文从迷宫式往复压缩机机型特点及现场运行情况人手，根据振动学理论，从轴系对中、气流脉动、惯性力及力矩平衡、基础松动等4个方面，对 C-2202压缩机在运行过程中振动增大的问题，进行了分析，最后得出结论：机组振动是由基础松动引起。通过加固使问题得到了彻底解决。这不但消除了长时间以来该设备给生产带来的安全隐患，而且使该设备正唱车运行，减少了丙烯气的放空量，降低了装置生产过程中丙烯的单耗，降低了生产成本，提高了生产效益，为装置的长、稳、安、满、优运行奠定了坚实的基矗中石化系统引进成套聚丙烯装置有 15套左右，大部分装置中的压缩机运行都已超过或接近 20年，希望本文能给大家-些借鉴〃议各单位依据自身特点，加大迷宫往复式压缩机的国产化替换力度，为整个装置节能减排打好坚实基矗参 考 1] API 61 8，石油、化工及天然气工业用往复式压缩机 S.2007。

[2 HGJ 206，化工机器安装工程施工及验收规范 -中小型活塞式压缩机 [S.1992。

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[5] 张思.振动测试与分析技术 [M.北京 清华大学出版社，1992。

[6 ISO 3945，转速范围lOr/s～200r/s大型旋转机械振动.振动烈度的现场测定与评定 s.1977。

Analysis and Treatment of Vibration Fault Occurred in Labyrinth ReciprocatingCompressor Used in Polypropylene PlantWANG Xiaodong(SINOPECDeptofMaterialsandEquipment，Beo'ing 100728，China)Abstract：The phenomenon of vibration fault occurred in early imposed labyrinth reciprocating compressor was introduced。

Combined with the experience in the management of procurement for main equipment used in petrochemical plant and from therespects of centering of shaft system of compressor set，gas pulsation，equilibrium of inertia force and moment and loosing cementbase，the cause of vibration was analyzed.Then，the source inducing this vibration was determined and relevant measures werecarried out，SO that the hidden risk to normal operation of machine was avoided and the guard for safe，stable，long term an d satisfiedperform ance WaS provided。

Keywords：labyrinth reciprocating compressor；vibration；shaft system；gas pulsation；inertia force；moment· 简 讯 ·SULZER苏尔寿泵业在中国的第三家技术服务中心开始运营苏尔寿泵业近期在中国西南地区四川省成都市成立了其在国内的第三家技术服务中心。随着该服务中心的运营，苏尔寿泵业将在中国这个重要的市厨-步扩大其服务网络。

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