管道配置引起增压膨胀机喘振原因与排除方法

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1、管道配置引起增压膨胀机喘振的原因与排除方法摘要：对于管道配置不当引起增压透平膨胀机喘振的危害和原因，根据本人在现场处理过程中采取的措施，通过对故障的分析、判断、到最后排除故障，总结了在处理管路引起喘振故障的经验，谈谈对此问题的看法及如何避免此类问题的发生。关键词：喘振管道排除引起喘振的原因是多种多样的，造成喘振的后果常常是很严重的，它引起的振动如不及时采取措施将会引起转子、轴承、密封套及相关部位的损坏，即使没有明显的危害发生，机组工作寿命和效率也会降低，给用户的正常生产及经济效益带来一定影响。喘振的原因包含着内

2、部和外部的因素，其中由管道外部因素引起的震动还未引起足够的重视，如在对某气体有限公司的一次安装、调试过程中，发现了因管道配置不当导致喘振，经过检查、排除，最后找到了喘振的原因，彻底解决了这一问题。通过这次经历，加深了我对管道配置造成机组危害的认识，在技术上积累了一定宝贵经验，并对喘振发生的原因与排除方法进行了分析和总结。一．故障发生的现象和原因分析膨胀机在现场调试过程中，当回流阀关小至70%，转速升到28000—30000转之间（工作转速31000），机组开始出现周期性气流的振荡，增压机出气管道也发出时高时低的

3、噪声，并作周期性的变化，为避免机组振动继续加强，造成机器损坏，将回流阀关小至60%，转速控制在28000以内，周期性噪音消失，消除了对机器有破坏作用的喘振现象，并将喘振阶段的数据调出，发现进口流量与出口压力有较明显的波动，故确定了喘振的发生。对比A号机组的运行情况（A机主运行正常）排除了机组因设计引起的喘振，按照以往故障的判断，新机组在试车阶段易引起焊渣及氧化皮堵塞过滤网，引起气流的波动，停机重新清理检查过滤网，复装后重新启动膨胀机。相同状态下喘振现象依然继续出现，无任何好转，在排除了过滤器对气流的影响外，继续

4、对外部管线作进一步的排查，当检查到增压机出口管道时，对比A号机组，B号机组增压端出口连续两个弯头，且两弯头间的直管较短，出口管700mm处第一个弯头，向左220mm的直管又一弯头接至增压机后冷却器，与A台机组相比弯头多且弯头间距较短，怀疑气流在此弯头处产生涡流阻塞了气流通道，造成机组及管道流量的减少并引起机组喘振，故将发生的现象向设计人员进行请教，同时也咨询了专业从事空分安装的安装人员，得到了进一步的确定。经对比分析认为气流在通过弯道时，会在弯道的外侧产生一个涡流区，这一区域会向下游管道扩散，当流量、流速增大时

5、，漩涡区会更大，进而使得弯头的阻力增加，在第一弯头处的漩涡延伸到第二弯头处，加剧了第二弯头涡流区，当流量和流速达到一定程度时，两个弯头之间的阻力就会使气流产生瞬间阻塞现象，使出口处的压力增加，进口的流量因通道阻塞变小，气体倒流到增压端，管内压力降低，气体停止倒流，气流又在叶片作用下正向流动，流过的气体又使流量增大，恢复到暂时的正常阶段。但随着压力的不断回升，又重新聚集到弯头处形成漩涡阻塞气体流动，周而复始的重复这一过程，使膨胀机由于工况的改变，明显地减小了流量，造成气流脱离，使整个机组发生了周期性大振幅的气流振

6、荡现象。并且根据安装的要求规定，当出口管第一个弯头距机器出口距离小于10D（D为管内直径），其后续若有连续弯头，连接弯头间的距离要大于5D，根据现场配管对比看，A台机组两弯头间的距离是1150mm大于5D，B机组两弯头220mm小于5D，因此A台机组气流对机组没有造成影响，B台机组因间隔距离过短影响到了气体流动，造成了机组喘振。将分析的结果告诉了用户，并要求将管道进行改造。二．故障的处理及效果经过用户与安装公司协商分析，认同了我们分析的原因及处理建议，并且拟定好管道改装的线路及位置。首先确定在产生气流阻塞的地方

7、进行改造，在第一弯头与第二弯头之间，弯道间隔距离太短造成的，更改时将第二弯头与短接直接割掉，其间要保证焊渣、氧化皮不能掉入机器内，以免引起机器故障，第二弯头和220mm短管取掉不用，第一弯头接出来后直接连接到增压机后冷却器，这样只留下了一个弯头，为气体的流通提供了良好的条件。改造完成后彻底吹扫干净管道，机组重新试车调试，结果良好，转速达到工作转速，回流阀能正常全关，喘振现象彻底消除，设备正常运行，达到了改造的目的。三．总结这次由管路配置不合理引起设备的喘振，使透平膨胀机不能在正常的工况下运行，在分析、排除、解决

8、这一问题的过程中，我对管路的配置等外部因素导致的喘振有了进一步的认识。管道的配置作为机器之外的系统，不属于机组配套范围，但与我们的设备有着紧密的联系，必须与这部分管道联合工作。管道因配置不当将会导致气体流量减少，气体流动不畅，排气受到阻碍，气体产生倒流，并使机组发生周期性的轴向气流振荡，只有充分认识到了管路对机主的影响，才能避免这类问题的发生。通过这次对故障的排除为我以后处理类似的问题