第十三屆上海國際石油化工泵、閥門及管道展覽會
一年一度的國際石油化工泵閥管道大會
2021年8月25-27日
(延期,新展期待定) 
上海新國際博覽中心

各類壓縮機、機泵聽聲辨別設備故障技巧

發表時間:2021-07-09 15:40
聽聲音就能對常見的動設備運行情況進行辨別,這主要是由于設備運行中產生的振動或者噪音是發生一些不正常情況的病癥,因此,通過聽聲音,就可以對一些動設備的情況進行體檢,辨別是否發生故障。

一、轉動設備的異常噪音

常見產生噪音的原因有如下幾種:


- 閥門內部部件腐蝕;
- 泵抽空;
- 大功率泵低負荷運轉;
- 離心壓縮機的喘振;
- 換熱器隔板破裂;
- 單向閥的噪音;
- 控制閥的尖叫;
- 蒸汽管線發生水擊。

1. 壓縮機

壓縮機的噪音分為 離心壓縮機 和 活塞式壓縮機 的噪音,主要由主機的氣體動力噪音及輔機的機械噪音組成,一般平時測得的噪音為84~102分貝。


當離心壓縮機喘振時,將會隔幾秒定期地發出一個深沉而有吼哮的噪音。此時,壓縮機已處于不穩定狀態下運行,轉子在軸承間往復滑動,而且止推軸承,轉子這種水平方向的移動不可避免地要損壞壓縮機軸封。

每一次的喘振表明了轉子在軸承間又一次的滑動,這種喘振的聲音越高,轉子水平方向的作用就越強,危害性也越大,會導致由輕喘振到壓縮機的完全自行破壞。

一般來說,一個機器在3000r/min轉動要比8000r/min轉動更加能防止喘振。

引起喘振的原因和補救方法:

A. 排出壓力太高
把壓縮機后冷器的接受器放空以降低被壓,或者把進入后冷器的冷卻水閥門打開。

B. 抽氣速率低
打開防喘振伐,使得放出的氣體可以回到后壓縮機的進氣端。

C. 吸入氣體溫度高
多數的裝置都備有在壓縮機的吸入口上游注入少量輕的液烴類設施,液體蒸發冷卻了吸入壓縮機的熱氣流,也可以要求上游工序降低進入壓縮機的氣體溫度。

- 活塞式壓縮機噪音

活塞式壓縮機的噪音與振動主要是機械方面的原因,同時由于工藝方面的排污不及時,油和水進入氣缸同樣也會產生噪音。

A. 氣閥的閥片和彈簧如果斷裂,一方面會引起壓縮機出入口的壓力和溫度的變化,同時,我們用聽棒聽損壞的氣閥時會聽到嘶嘶的漏氣聲。

B. 如果壓縮機的轉動部件的間隙不合適,如十字頭、大頭瓦、小頭瓦的間隙過大或過小,壓縮機在轉動時就會發出咚咚的響聲。

C. 壓縮機的氣缸里面掉入一些機械雜質,或活塞和缸蓋的間隙過小,壓縮機在轉動時氣缸里就會發出“當當”的金屬碰擊聲,發出這種聲音時要立即停車檢修。否則,就會發生重大的設備損壞事故。

D. 由于工藝排污不及時,油和水進入氣缸就會發生液擊,液擊的聲音也是“咚咚”的響聲,這時就應該加強排污,液擊嚴重時還要停車檢修。

有的化工廠曾發生過氣閥碎裂掉入氣缸內,把活塞和缸蓋撞毀的生產事故。所以我們在生產實踐中,可以根據壓縮發出的不同聲音來判斷壓縮機的運行是否正常。

2. 泵
機泵的噪音主要來源電機,電機的噪音有電機本身的電磁振動所發生的電磁性噪音,尾部風扇引起的空氣動力性噪音及機械噪音三部分組成。一般是83~105分貝。

泵的異常噪音和振動主要是泵抽空、泵容量太大、泵的氣蝕等造成的。

- 泵抽空

離心泵發出振顫的聲音是因為抽空,這說明抽氣的壓力不足以阻止泵內的液體的汽化,氣泡變形破碎時引起振顫,如果抽空繼續下去,泵的軸封、軸瓦和葉輪均要受到損壞。

阻止泵的抽空最快的方法是將泵的出口節流以降低流速,然后提高泵的抽出罐的液面,再就是直接停泵,最好的辦法就是將泵與抽出罐的液為掛聯鎖。

- 泵的氣蝕
氣蝕發生時產生的噪音和振動,葉輪局部在巨大沖擊力的反復作用下,材料表面疲勞從開始點蝕到形成嚴重的蜂窩狀空洞,使葉輪受到損壞。

此外,氣蝕嚴重時,由于產生大量的氣泡占據了液體流道的一部分空間,導致泵的流量壓頭與效率顯著下降。因此,為了使泵正常運轉,葉輪入口的最低壓強必須維持在某一臨界值以上,最低壓強應大于輸送溫度下的液體的飽和蒸汽壓。在實際操作中發生氣蝕后要立即對泵進行排氣,排出里面的氣體。

- 泵容量太大

大容量的泵在降低容量的情況下,運轉過程中會經常發出低而喑的聲音,這主要是由于在葉輪里面有內部循環造成的,長期這樣就會使葉輪部分損壞,唯一的方法就是增加出口流量。

對于任何振動過大的轉動設備,在沒有使機泵受到損壞之前,就應立即停止其工作。

二、閥門及管道異常噪音和振動
閥門及管道的噪音主要是帶壓氣體的摩擦管路,或突然降壓排空引起的周圍氣體的擾動所產生的噪音。

閥門的噪音主要由于以下幾方面原因:


1. 止回閥的振動所產生的噪音;

2.   閥座上落入異物;

3. 高速液體使閥損壞;

4. 切換閥用來做控制閥;

5.   閘板閥泄漏。

- 止回閥的振動產生的噪音
主要是來自于升降式的止回閥,一般在壓縮機和泵的出口都安有止回閥,其目的是在停壓縮機和泵時防止高壓氣體和液體倒回系統。

壓縮機排出的氣體是脈動的,這就會造成出口的止回閥的閥芯在閥體內不規則地運動,這樣就會產生很大的噪音,長期以來止回閥的導向套就會磨損,嚴重時導向套還會斷裂,嚴重影響生產。

在生產實踐中,壓縮機的出口用旋啟式的止回閥,基本能克服這種由壓縮機氣流的脈動而產生的噪音。

一些化工廠有過成功案例,曾成功地把變換氣壓縮機的出口止回閥改造了,完全消除止回閥的振動和噪音。

止回閥的產生噪音的另外一種情況就是:止回閥前后的壓差比較大,這在實際的生產中也會遇到,在變壓吸附制氫的操作中就有這種情況。

當止回閥的前后壓差大于0.5公斤時,制氫的止回閥振動得很厲害,并且發出很響的金屬碰金屬的聲音。在每次檢修制氫止回閥時都會發現止回閥的導向套磨損得很嚴重,嚴重影響裝置的長周期運行。如果把止回閥改成程控閥,就能基本解決這一問題。

- 控制閥的尖叫
處于良好狀態的控制閥應當可以正常關閉,當控制閥完全關閉時,卻發出沉悶的叫聲,說明液體通過控制閥座而有泄漏。如果閥的壓力降比較大,噪聲可以很高。一個小石子、螺絲、焊渣等物卡在閥門上可以使閥關不嚴。

有噪音就表明有高速流體流過閥門,如果長期下去就會磨損閥體,若不能將閥門取出修理,最好的辦法是降低上游管道的壓力。

如果控制閥的正常工作位置時關閉,經常發出噪音,通過閥的壓力降又很大,在氣液混合物通過控制閥節流時就會產生振動,如果把流體的溫度降低,振動就會減少。




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