离心压缩机常见运行故障和处理方法

离心压缩机常见运行故障和处理方法

离心式空压机是化工生产中常用的一种高速旋转的设备，其通过高速的旋

转，产生离心力，使得气体在空压机的叶轮中扩压流动，从叶轮流出的气体流

速、压力都得到了相应的提升，进而实现压缩空气。

目录

1.弓I言.......................................................................2

2.离心式压缩机故障的6个原因与运行故障及处理...............................2

2.1.油压突然下降.............................................................2

2.2.气体出口流量降低........................................................3

2.3.冷却器出口温度过高......................................................3

2.4.轴承温度过高.............................................................3

2.5.轴承振动过大............................................................4

2.6.冷却器冷却效果差.......................................................5

3.离心式压缩机常见的故障及排除方法............................................5

3.1.压缩机性能达不到要求....................................................5

3.1.1.原因分析...........................................................5

3.1.2.排除方法...........................................................6

3.2.压缩机流量和排出压力不足...............................................6

3.2.1.原因分析...........................................................6

3.2.2.排除方法...........................................................6

3.3.压缩机启动时流量、压力为零.............................................7

3.3.1.原因分析...........................................................7

3.3.2.排除方法...........................................................7

3.4.排出压力波动...........................................................7

3.4.1.原因分析...........................................................7

3.4.2.排除方法...........................................................7

3.5.流量降低................................................................7

3.5.1.原因分析...........................................................7

3.5.2.排除方法...........................................................7

3.6.气体温度高.............................................................8

3.6.1.原因分析...........................................................8

3.6.2.排除方法...........................................................8

4.离心压缩机运行中可能会出现的故障与解决方法.................................8

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4.1.异常振动和噪声..........................................................8

4.2.止推轴承故障...........................................................10

4.3.油密封环和密封环故障...................................................10

4.4.密封系统工作不稳定、不正常.............................................11

4.5.性能达不到要求.........................................................12

4.6.喘振....................................................................13

4.7.叶轮破损................................................................15

4.8.漏气....................................................................16

4.9.流量和排出压力不足.....................................................17

4.10.原动机超负荷...........................................................17

1.引言

随着我国空气压缩行业技术的快速发展，空气压缩机在结构布局及功能形

式方面有了很大的改进，离心式空气压缩机成为了新一代空气压缩装备。

由于石化工业和其他工业生产对离心式压缩机原理掌握不足，实际生产控

制存在着设备故障风险，详细分析离心式压缩机故障成因及处理方法，对机械

设备自动化调度具有指导性作用。

2.离心式压缩机故障的6个原因与运行故障及处理

最近几年，离心式空气压缩机在化工业中的应用范围更广，这类设备不仅

为本身气体压力能调控提供了保障，更是为压缩机连接设备提供了足够的气体

压力能，进而带动机械传动系统的高效率运转。

压缩机利用气体的连续流动，对电动机原始机械能进行转换，这一过程工

作强度受机械设备工作荷载的影响。鉴于化工行业机械设备运转荷载的不断提

升，离心式压缩机的故障率也有明显增加。

2.1.油压突然下降

压缩机油压突然下降原因比较复杂，与机组内部件构成存在密切的联系，

处理这一故障要根据实际情况而定。一般情况下，油压下降与油泵、油管等润

滑系统油管相关，处理这一故障需要做好压力测试及处理工作。例如，当油泵

故障降低时，也降低了压力，应对油泵及时检查，排查故障原因；当故障与油

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管有关时，故障源于有关破裂而造成泄漏，具体措施为更换新油管。

压缩机油压突然下降原因比较复杂，与机组内部件构成存在密切的联系，

处理这一故障要根据实际情况而定。一般情况下，油压下降与油泵、油管等润

滑系统油管相关，处理这一故障需要做好压力测试及处理工作。

故障处理方法：当油泵故障降低时，也降低了压力，应对油泵及时检查，

排查故障原因；当故障与油管有关时，故障源于有关破裂而造成泄漏，具体措

施为更换新油管。

2.2.气体出口流量降低

气体出口流量降低主要的原因在于过滤器和密封装置，这两种部件控制不

当则会减小气体的流量，影响到压缩机装备的正常功能。故障处理方法：一是

气体过滤器堵塞造成吸气量的减少是过滤器产生故障的主要原因，可以通过对

气体过滤器的清洗，从而将故障排除；二是密封装置产生故障的原因在于密封

间隙过大，造成泄漏，最好的解决方法是更换密封，或者按照规定对其进行调

整。

气体出口流量降低主要的原因在于过滤器和密封装置，这两种部件控制不

当则会减小气体的流量，影响到压缩机装备的正常功能。

故障处理方法：一是气体过滤器堵塞造成吸气量的减少是过滤器产生故障

的主要原因，可以通过对气体过滤器的清洗，从而将故障排除；二是密封装置

产生故障的原因在于密封间隙过大，造成泄漏，最好的解决方法是更换密封，

或者按照规定对其进行调整。

2.3.冷却器出口温度过高

气体冷却器出口位置的温度大于60℃,该故障的产生与冷却器的冷却水量

及其冷却管、流速、管板与管之间的配合有关。例如，管板与管之间配合松动

或冷却管破裂，无法保持气体冷却器出口位置温度，使其超出允许范围；压缩

机运转压力过高而增加了部件的磨损，产生了明显的温度升高现象。

故障处理方法：采用胀管器把松动的管子胀紧，或将已损坏的管子两端堵

塞，对冷却器的芯子进行清洗。

2.4.轴承温度过高

轴承是离心式压缩机运行故障的核心部件，决定着整台设备的运转效率，

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轴承温度过高是压缩机运行比较常见的故障。温度故障主要表现：轴承的进油

口节流圈孔径太小，进油量不足；润滑系统油压下降或滤油器堵塞，进油量减

少；冷油器的冷却水量不足，进油温度过高。根据这些故障现象，实际处理过

程需检修润滑系统油泵、油管或清洗滤油器；调节冷油器冷却水的进水量；轴

承的进油口节流圈孔径太小，进油量不足，适当加大节流圈孔径；检修冷油

器、排除漏水故障或更换新油。

轴承是离心式压缩机运行故障的核心部件，决定着整台设备的运转效率，

轴承温度过高是压缩机运行比较常见的故障。

温度故障主要表现：轴承的进油口节流圈孔径太小，进油量不足；润滑系

统油压下降或滤油器堵塞，进油量减少；冷油器的冷却水量不足，进油温度过

高。

故障处理方法：根据这些故障现象，实际处理过程需检修润滑系统油泵、

油管或清洗滤油器；调节冷油器冷却水的进水量；轴承的进油口节流圈孔径太

小，进油量不足，适当加大节流圈孔径；检修冷油器、排除漏水故障或更换新

油。

2.5.轴承振动过大

振动荷载增大了轴承的承载幅度，并且引起离心式空气压缩机结构的故障

耗损，对零部件损伤有很大的危害性。轴承振动荷载超标的故障表现：转子或

增速器大小齿轮的动平衡精度被破坏；轴承盖与轴瓦瓦背间的过盈量太小；齿

轮啮合不良、齿轮磨损严重或损坏。对于这类故障处理，主要方式是重新校正

动平衡；刮研轴承盖水平中分面或研磨调整垫片，保证过盈量为20〜60um；

检查齿轮磨损情况，重新校正大小齿轮间的不平行度、中心距及啮合面积，使

之符合要求。

振动荷载增大了轴承的承载幅度，并且引起离心式空气压缩机结构的故障

耗损，对零部件损伤有很大的危害性。

轴承振动荷载超标的故障表现：转子或增速器大小齿轮的动平衡精度被破

坏；轴承盖与轴瓦瓦背间的过盈量太小；齿轮啮合不良、齿轮磨损严重或损

坏。

故障处理方法：对于这类故障处理，主要方式是重新校正动平衡；刮研轴

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承盖水平中分面或研磨调整垫片，保证过盈量为20〜60um；检查齿轮磨损情

况，重新校正大小齿轮间的不平行度、中心距及啮合面积，使之符合要求。

2.6.冷却器冷却效果差

气体冷却器出口位置的温度大于60℃,该故障的产生与冷却器的冷却水量

及其冷却管、流速、管板与管之间的配合有关。例如，管板与管之间配合松动

或冷却管破裂，无法保持气体冷却器出口位置温度，使其超出允许范围；压缩

机运转压力过高而增加了部件的磨损，产生了明显的温度升高现象。具体处理

措施，采用胀管器把松动的管子胀紧，或将已损坏的管子两端堵塞，对冷却器

的芯子进行清洗。

冷却器主要用于调节压缩机内部温度的稳定性，维持均衡温度以创造优越

的压缩机运行环境，而冷却失效故障则影响了整台设备功能的发挥。

主要故障表现：气体冷却器冷却能力下降；冷却管表面积污垢；冷却管破

裂或管与管板间配合松动。

故障处理方法：处理冷却器故障需从多方面检查零部件，同时重点检查冷

却水量，要求冷却器管中的水流速应小于2m/s；清洗冷却器芯子；堵塞已损

坏管的两端或用胀管器将松动的管胀紧。必要时，可以重新选用冷却器安装处

理，提高压缩机实际运转的冷却效果，降低了冷却故障的发生率。

3.离心式压缩机常见的故障及排除方法

离心式压缩机的性能受吸入压力、吸入温度、吸入流量、进气分子量、进

气组成和原动机的转速和控制特性的影响，一般多种原因互相影响导致故障或

事故的情况发生最为常见。今天因大师将其常见的故障及排除方法做个详细盘

点，希望对大家有用。

3.1.压缩机性能达不到要求

3.1.1.原因分析

(1)设计错误；

(2)制造错误；

(3)气体性能差异；

(4)运行条件变化；

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(5)沉积夹杂物；

(6)间隙过大。

3.1.2.排除方法

(1)审查原始设计，检查技术参数是否符合要求，发现问题应与卖方和制造

厂家交涉，采取补救措施；

(2)检查原设计及制造工艺要求，检查材质及其加工精度，发现问题及时与

卖方和制造厂家交涉；

(3)检查气体的各种性能参数，如与原设计的气体性能相差太大，必然影响

压缩机的性能指标；

(4)应查明变化原因；

(5)检查在气体流道和叶轮以及气缸中是否有夹杂物，如有则应清除；

(6)检查各部间隙，不符合要求者必须调整。

3.2.压缩机流量和排出压力不足

3.2.1.原因分析

(1)流量有问题；

(2)压缩机逆转；

(3)吸气压力低；

(4)分子量不符；

(5)运行转速低；

(6)自排气侧向吸气侧的循环量增大；

(7)压力计或流量计故障。

3.2.2.排除方法

(1)将排气压力与流量同压缩机特性曲线相比较、研究，看是否符合，以便

发现问题；

(2)检查旋转方向，应与压缩机壳体上的箭头标志方向相一致；

(3)和说明书对照，查明原因；

(4)检查实际气体的分子量和化学成分的组成与说明书的规定数值对照，如

果实际分子量比规定值为小，则排气压力就不足；

(5)检查运行转速，与说明书对照。如转速低，应提升原动机转速；

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(6)检查循环气量，检查外部配管，检查循环气阀开度，循环量太大时应调

整；

(7)检查各计量仪表，发现问题应进行调校、修理或更换。

3.3.压缩机启动时流量'压力为零

3.3.1.原因分析

(1)转动系统有毛病，如叶轮键、连结轴等装错或未装；

(2)吸气阀和排气阀关闭。

3.3.2.排除方法

(1)拆开检查，并修复有关部件；

(2)检查阀门，并正确打开到适当位置。

3.4.排出压力波动

3.4.1.原因分析

(1)流量过小；

(2)流量调节阀有毛病

3.4.2.排除方法

(1)增大流量，必要时在排出管上安装旁通管补充流量；

(2)检查流量调节阀，发现问题及时解决。

3.5.流量降低

3.5.1.原因分析

(1)进口导叶位置不当；

(2)防喘阀及放空阀不正常；

(3)压缩机喘振；

(4)密封间隙过大；

(5)进口过滤器堵塞。

3.5.2.排除方法

(1)检查进口导叶及其定位器是否正常，特别是检查进口导叶的实际位置是

否与指示器读数一致，如有不当，应重新调整进口导叶和定位器；

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(2)检查防喘振的传感器及放空阀是否正常，如有不当应校正调整，使其工

作平稳，无振动摆振，防止漏气；

(3)检查压缩机是否喘振，流量是否足以使压缩机脱离喘振区，特别是要使

每级进口温度都正常；

(4)按规定调整密封间隙或更换密封；

(5)检查进口压力，注意气体过滤器是否堵塞，清洗过滤器。

3.6.气体温度高

3.6.1.原因分析

(1)冷却水量不足；

(2)冷却器冷却能力下降；

(3)冷却管表面积污垢；

(4)冷却管破裂或管子与管板间的配合松动；

(5)冷却器水侧通道积有气泡；

(6)运行点过分偏离设计点。

3.6.2.排除方法

(1)检查冷却水流量、压力和温度是否正常，重新调整水压、水温，加大冷

却水泵；

(2)检查冷却水量，要求冷却器管中的水流速应小于2m/s；

(3)检查冷却器温差，看冷却管是否由于结垢而使冷却效果下降，清洗冷却

器芯子；

(4)堵塞已损坏管子的两端或用胀管器将松动的管端胀紧；

(5)检查冷却器水侧通道是否有气泡产生，打开放气阀把气体排出；

(6)检查实际运行点是否过分偏离规定的操作点，适当调整运行工况。

4.离心压缩机运行中可能会出现的故障与解决方法

下面，我们在列举一些离心压缩机运行中可能会出现的故障与解决方法，

请大家参考：

4.1.异常振动和噪声

Q：不对中

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A：卸下联轴器，使原动机单独转如果原动机转动，时没有异常振动则故

障可能由不对中引起；检查对中情况并参照安装说明书。

Q：压缩机转子不平衡

A：检查转子，看是否由污垢或损坏引起:如有必要应对转子重新行平衡。

Q：叶轮损坏

A：检查叶轮，必要时进行修复或更换。

Q：轴承不正常产生原因

A：检查轴承、调整间隙，必要时修复或更换处理方法。

Q：联轴器故障或不平衡

A：检查联轴节平衡情况，检查联轴器螺栓、螺母。

Q：密封环不良

A：检查测定密封环间隙，必要时候修复或更换。

Q：油压、油温不正常

A：检查测定密封环间隙，必检查各注油点油压、油温及油系统工作情

况，发现异常设法调整。要时候修复或更换。

Q：油中有污垢、不清洁，使轴承磨损

A：查明污垢来源，检查油质，加油过滤，定期换油，检查轴承，调整间

隙。

Q：喘振

A：检查压缩机运行时是否远离喘振点，防喘裕度是否正确，防喘装置是

否工作正常。

Q：气体管路的应力传递给机壳，由此引起不对中

A：气体管路应很好固定，防止有过大的应力作用在压缩机气缸上:管路应

有足够的弹性补偿，以应付热膨胀量。

Q：压缩机附近有其它设备工作

A：将它们的墓座基础互相分离，增加连接管的弹性。

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Q：轴向推力过大

A：检查止推轴承间隙，检查气体进出口压力差，必要时检查内部密封环

环间隙数据是否超标，检查段间平衡盘密封环间隙是否超标。

Q：润滑不正常

A：检查油泵、油过滤器和油冷器，检查油温、油压和油最，检查油的品

质。

4.3.油密封环和密封环故障

Q：不对中和振动

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A：参阅振动部分

Q：油中有污物

A：检查油过滤器，更换附有污物的滤芯；加强在线过滤。

Q：密封环间隙有偏差

A：检查间隙，必要时应给予调整或更换。

Q：油压不足

A：检查参考气压力，不得低于最小极限值。

Q：密封环精度不够

A：检查密封环，必要时应修理或更换。

Q：密封油品质和油温不符合要求不够

A：检查油质、油温，并予以解决。

4.4.密封系统工作不稳定、不正常

Q：密封环精度不够

A：检查油质、油温，并检查密封环，必要时应修理或更换。予以解决。

Q：密封油品质或油温不符要求

A：检查密封油质、指标不符应更换:检查密封油温，并进行调节。

Q：油、气压差系统工作不良

A：检查参考气压力及线路，并调整到规定值；检查压差系统各元件工作

情况。

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Q：密封部分磨损或损坏

A：拆下密封后重新调整间隙组装:按规定进行修理或更换。

Q：浮环座的接触磨损不均匀

A：应研磨、修正接触面或更换新的备件。

Q：浮环座的端面有缺口或密封面磨损

A：消除吸入损伤、减少磨损，必要时更换新的备件。

Q：密封环断裂或破坏（组装损伤或空转时热应力破坏）A:可能组装时造成损

伤，组装应注意；尽量减少空负荷运转:不能修复时应更换。

Q：密封面、密封件、。形环被腐蚀

A：分析气休性质，更换部件材质或更换新备件。

Q：因低温操作密封部分结冰

A：消除结冰，或用干燥氮气净化密封大气。

Q：计量仪表工作误差

A：检查系统的测傲仪表，发现失准时检修或更换。

现代煤化工技才负见

4.5.性能达不到要求

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Q：设计错误

A：检查系统的测审查原始设计，检查技术参数是否符合要求；如发现问

题应与卖方和制造厂交涉。

Q：制造错误

A：检查原设计及制造工艺要求:检查材质及加工精度:发现问肠及时与卖方

和制造厂交涉。

Q：气体性质差异

A：多检查气体的各种性质参数，如与原始设计的气体性质相差太大，必

然影响压缩机性能指标:根据实际需要与可能设法解决。

Q：运转条件变化

A：实际运转条件与设计条件相差太大，必然使压编机运转性能与设计性

能偏移，如发现异常应查明原因。

Q：密封环间隙过大

A：检查各部问隙，不符要求必须调整或更换。

4.6.喘振

Q：运行点落入喘振区或距喘振边界太近

A：检查运行点在压缩机特性线上的位置，如距离喘振边界太近或落入喘

振区，应及时调整工况并消除喘振。

Q：防喘裕度设定不够

A：预先测定好各种工况下的防喘裕度；防喘裕度线应调整到最佳。

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Q：吸入流量不足

A：可能进气阀门开度不够，阀芯太脏或结冰，进气通道阻塞，入口气源

减少或切断等。应查出原因设法解决。

Q：工况变化时放空阀或回流阀未及时打开

A：进口流量减少或转速下降，或转速急速升高时应查明原因，及时打开

防喘振的放空或回流阀门。

Q：压缩机出口气体系统压力超高

A：压缩机减速或停机时气体未放空或回流；出口止逆阀失灵或不严、气

体倒灌，应查明原因采取措施。

Q：防喘振装置未投自动A:正常运行时防喘振装置应投自动。Q:防喘振装

置或机构工作失准或失灵

A：定期捡查防喘振装置的工作情况，如发现失灵、失准或卡涩、动作不

灵应及时解决。

Q：防喘整定值不准

A：严格整定防喘数值，并定期试验，发现数值不准及时校正。

Q：升速、升压过快

A：工况变化，升速、升压不可过猛、过快，要交替进行，缓慢、均匀。

Q：降速未先降压A:降速之前应先降压，以免发生喘振。

Q：气体性质改变或状态严重改变压缩机部件损坏脱落

A：当气体性质或状态改变之前，应换算特性线，根据改变后的特性线整

定防喘振值级间密封、平衡盘密封和。形环破损、脱落会诱发喘振。应经常检

查，使之处于完好状态。

Q：压缩机气体出口管线上止逆阀不灵

A：压缩机出口气体管线上的止逆阀应经常检查，保持动作灵活、可靠；

以免转速降低或停机时气体倒灌。

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十:现代煤化工族尤贡讯

4.7.叶轮破损

Q：材质不合格强度不够A:重新审查原设计、制造所用的材质，如材质不

合格应更换叶轮。

Q：工作条件不良（强度下降）

A：工作条件不符聆要求，由于条件恶劣，造成强度降低，应改善工作条

件，符合设计。

Q：负荷过大，强度降低A:因转速过高或流量、压比太大，使叶轮强度降

低，造成破坏；禁止严重超负荷或超速运行。

Q：异常振动，动、静部分碰动撞

A：振动过大，造成转动部分与静止部分接触、碰拴，形成破损，严禁振