离心压缩机是一种叶片式旋转机械，主要由转子、定子和相关的辅助设备等部件组成，利用转子叶片和气体的相互作用，提高气体的压力和动能，并利用相继的通流元件使气流减速，将动能转变为压力的提高。

在实际运行时，离心压缩机故障中最为常见的就是设备出现振动异常。如果离心压缩机出现异常的振动问题，就会极大程度上影响到设备的其他部分，使得设备的机组结构遭到破坏，使用时间不断缩短。除此之外，设备自身以及相应的仪器运行精准度以及工作效率也会出现不同程度的下降，从而影响到整个企业的正常运行和生产，导致企业的发展速度不断下降。所以在实际生产中对离心压缩机进行细致检查，解决异常振动问题能够有效促进企业的发展。

一、企业对离心压缩机进行日常监测的方法和重要性

离心压缩机在运行过程中，具有运行平稳、工作效率高、不易损坏、流量大以及转速高等特点。采用提前发现故障的方式，对可能出现的故障进行预防以及控制，从而更好地解决离心压缩机故障修复效率较差的现象，是目前企业采用的主要方式。

离心压缩机运行中常出现振动故障，可通过监测振幅值和频率，对所测结果进行分析、判断，查明引起振动的原因，有效地排除故障。频谱分析是离心压缩机振动检测最行之有效的方法，当轴振动值超出了允许值，就应进行频谱分析，因为转子的振动现象就其振动频率来看可分为同频振动和异频振动。同频振动即振动频率和转子转速相同，其原因可能是由于转子动平衡不好或运行中平衡被破坏，还可能是运行中转子在所谓临界转速附近运行，异频振动及振动频率和转子转速不同，转子的不对中、动静部件的摩擦、联轴器的应力过大、基础不良、气流脉动、旋转失速乃至喘振都可能引起转子的异频振动

二、离心压缩机出现常见振动故障的原因

（一）离心压缩机存在转子不平衡问题

在离心式压缩机的制作安装过程中，由于受到安装工作人员技术、加工技术以及材料质量和其他相关设备等多方面的影响，导致转子上的质量分布方面存在着一定差异，并不可能完全按照开始设计的中心线轴对称，因此，我们无法做到转子的完全平衡，这样在旋转中心线与转子的质量中心上存在一定的偏心距。这就会导致转子在旋转过程中受到周期性离心力的干扰，使之在轴承上产生载荷，使压缩机发生震动。

转子不平衡的原因主要有三种，分别是材料原因、设计原因与加工原因。其中材料原因主要是材料耐磨性差，运行过程中造成变形导致质量分布不均匀；铸件存在气孔，材料厚度不一致。设计原因主要是：旋转体几何形状不对称，转子外部或内部存在未加工表面；零件在转轴上的配合面较为粗糙。加工原因主要是：切削误差以及浇注、焊接上的缺陷。

(二)离心压缩机的转子存在不对中问题

在离心压缩机实际运行过程中常存在转子不对中的问题，之所以会存在这一问题，主要分为三种类型，分别是平行不对中、角度不对中以及组合不对中三种。常见的判定方法主要分三类，设备实际运行的过程中，对轴承压力的变化过程进行观察，在机组热态时对其对中情况进行检查；观察轴承油压力的变化，如果出现压力减小的情况，则表明轴承下半内表面与轴颈的间隙增大，反之则是间隙减小；在实际的检查过程中，则是利用振动信号对不对中情况进行检查。由于大多数振动都是多种因素共同作用造成的，因此我们不仅要测量相位，还要测量轴向和径向振动，在机组处于热态的状态下，通过多方面的测量来进行准确判断。

（三）离心压缩机的油膜出现振荡问题

离心压缩机中的高速滑动轴承经常会产生油膜振荡的现象，在设备运行的过程中，经常会出现这种由于产生油膜力而造成的油膜振动问题。在发生油膜振荡后，随着转速的继续升高，振动现象也不会减弱，而振动频率基本保持不变。对于载荷不同的转子，发生油膜振荡和半速涡动的情况是不同的。轴承的油膜起始失稳转速与转子的临界转速、载荷、轴颈轴承的相对偏心率等因素有着密切的联系。

（四）离心压缩机气封与转子间的摩擦问题

为了提高离心压缩机的效率，需要尽量缩小叶轮顶间隙和密封间隙，以控制气体的泄露，但是随着间隙的减小，也会导致流体动力激振以及气封与转子摩擦现象的发生。常见的气封与转子摩擦有两种，分别是气封与转子间发生大弧度摩擦磨损以及气封与转子发生局部碰撞磨损两种。

（五）离心压缩机的异频振动

离心压缩机出现的异频振动中，比较突出的起因是不稳定工况，这种工况可分为单纯气动力和气动弹性不稳定两类。前者指的是引起元件如叶片振动是单纯由气动周期变化所引起的，而后者是元件如叶片以自振频率振动同时有气动力周期的变化引起的颤振现象。引起气动力周期变化的主要有旋转失速和喘振现象。

当进入离心压缩机的流量减小时，气流从叶片的凹面冲击进入，冲角加大，沿叶片速度面出现涡流区，形成附面层的脱离现象，即旋转失速现象。旋转失速大致可分为两类，一种是局部的或渐进式的旋转失速，脱离区不占据整个叶片；第二类是整体的或突变的旋转失速、脱离区占据整个叶片，沿圆周占据的区域较大，是一种强烈的旋转失速现象，危害极大。压缩机的排气压力、速度和流量等参数会强烈脉动，并对叶片产生周期性的交变作用力，引起叶片振动，最终出现压缩机喘振现象。

离心压缩机流量减少时，随着旋转失速的产生和发展，压缩机的气流量和排气压力周期性等低频率、大振幅地波动，引起设备的强烈振动，就是压缩机的喘振，会对压缩机造成严重的损坏。

三、离心压缩机出现振动故障的处理措施

（一）对离心式压缩机的气封材料进行一定的改变

目前，市场上大多数离心式压缩机都采用铝制的气封材料，这种材料会在离心压缩机高速运转的过程中被氧化腐蚀，并且很难被清洗，最终导致离心式压缩机气封变形或者断裂，是转子在运转过程中由于严重摩擦而导致振动故障。因此，在实际工况运行中，相关企业和工作人员会将离心式压缩机的铝制气封更换为四氟材质的气封，这样就能够有效避免由于气封氧化腐蚀造成变形或断裂而引起的压缩机振动。

（二）对离心式压缩机隔板和叶轮处的结疤处进行及时的处理

由于离心式压缩机高速运转，在这种情况下压缩机的隔板和叶轮处很容易产生结疤的现象，一旦设备运行中出现结疤的情况，就会严重影响到压缩机的进气量。在此基础上，会破坏压缩机的转子平衡，不仅会浪费大量的原料，还会还对压缩机的寿命产生不利影响。因此，操作人员可以在压缩机进气口通过不断注水的方式，利用压缩机自身的离心力来清洗结疤。但是应注意，由于压缩机的转速非常高，直接注水很容易导致叶轮的损坏，所以注水应提前将水进行高压雾化，使其能够均匀的进入压缩机。此外，操作人员也应经常性的揭盖对结疤进行处理。最后，对于压缩机内的沙尘，可以使用充二氧化碳气体的方式进行清除，这种方法还能够减少隔板和叶轮的结疤，效果十分明显。

（三）使用波纹管换热器代替冷却管

在离心式压缩机中使用波纹管换热器代替冷却管，能够加大进入压缩机中的气体流量以及水量，能够有效减少结疤情况的发生，大幅度提高离心式压缩机的换热效果。此外，通过波纹管换热器的使用还能够减少由于大量天然气进入不能快速冷却而导致压缩机工作面积减少情况的发生，使离心式压缩机能够避免由于外力作用而在运行中发生自由膨胀而导致的振动故障的发生。

（四）出色的轴承及润滑是压缩机稳定运行的前提

通常离心压缩机是用流体动压润滑轴承，即依靠轴径或止推盘本身的旋转，把润滑油带入轴径或止推盘与轴瓦之间，形成楔状油膜，受到负荷的挤压建立起油膜压力以承受载荷。所以，在压缩机组运行中要时刻监测油的压力、温度。并定期进行油品的分析，对润滑油的黏度、密度、酸值、氧化安定性、闪点、破乳化值等指标进行检测，确保润滑油品合格。

（五）提高机组的检修质量

对于离心式压缩机的检修来说，不仅工作量大，而且空间有限，需要较高的检修精度，因此需要一支技术水平高、认真负责的检修队伍。检修人员可以通过激光找正仪的使用，将机组检修误差控制在0.02mm的范围内。此外，通过在离心式压缩机上安装检测系统的方式，实现对机组工作状态的实时监测，从而及时发现机组在运行中的故障，避免更严重事故的发生，并提高离心式压缩机的检修质量。