組裝式離心壓縮機腐蝕積垢問題的處理

李德斌 王健 李桐

摘要：組裝式離心壓縮機是工業制造中的重要設備，它在運行中容易出現腐蝕積垢問題，嚴重的影響了運行效果和設備的使用壽命。本文主要闡述了組裝式離型壓縮機存在的具體腐蝕積垢問題，然后對其形成的原因進行了分析，最后提出相關問題的處理措施，希望對同類型設備的管理提供參考。

關鍵詞：組裝式離心壓縮機;腐蝕積垢;處理措施

近年來，組裝式離心壓縮機在我國發展的較快，已經被廣泛運用到各個領域當中。它的應用逐漸取代了傳統的離心式空氣壓縮機，應用范圍越來越寬，不僅在我國市場占有一席之地，而且還被運用到國外。怎樣處理好壓縮機的腐蝕積垢問題，更好的延長壓縮機的使用壽命，提高機組的運行可能性成為本文主要研究的課題

1、形成腐蝕積垢的具體問題

1.1 機組流道腐蝕嚴重

機組流道是組裝式離心壓縮機的一個重要組成部分，好多零部件出現腐蝕現象，其中腐蝕最嚴重的部件是冷卻器和擴壓器等。由于流道腐蝕會產生大量的垢物，改變了零部件之間的配合間隙，嚴重的惡化了冷卻器的性能，大大降低了擴壓器的效率。同時，這些被腐蝕的垢物通過氣流的沖擊脫落后不斷撞擊冷卻器和葉輪等部件，直接影響了機組氣動性能和機組的整體效率，這樣很容易引發設備事故。

1.2 機組積垢嚴重

在組裝式離心壓縮機的運行中常常會出現積垢現象，其中積垢最嚴重的部件就數二級和三級葉輪，由于離心力的作用把附著在高速運轉葉輪上的大量垢物脫落下來，使周轉子的動平衡振動升高，導致跳閘停機。冷卻器氣室、過濾器以及蝸殼中存在積垢以后，由于流道面積變小，就會發生氣流堵塞，從而引起葉輪流道旋轉失速等現象發生，造成葉片斷裂。要想讓機組設備恢復到正常運行狀態，那么就需要清除機組中所有部件的垢物，通過這樣頻繁的檢修，機組就會受到極大的損耗，不利于機組經濟運行。

1.3 葉輪葉片變形、斷裂

葉輪葉片變形、斷裂是壓縮機流道腐蝕和積垢產生的最嚴重表現，正是由于流道積垢和腐蝕現象較為嚴重，而且三級葉輪轉速最高，因此，葉輪損壞基本都發生在三級。

2、形成腐蝕積垢的原因

2.1 級間冷凝水凝結

空氣中的粉塵和壓縮機級間冷凝水進行混合，會形成固體、液體、氣體，這三種氣體會有很大的沖擊力和附著力，這樣就會造成機組流道的蝸殼和擴壓器位置，流通速度下降和流通面積擴大，并且形成漩渦。當氣壓擴壓段中的動能在邊界層中的弧面逐漸下降時，粉塵就會在流道內部表面沉積下來。在離心力的作用下粉塵就會和冷凝水結合在一塊兒，形成粘性較大的流體。這時候葉片上的積垢就會越積越多，慢慢的，隨著冷凝水氣化和氣壓溫度升高，粉塵的硬度就會增大如果機組流道局部受到腐蝕，防腐層很快就會脫落，配合間隙就會增大，各部件的性能就會降低。再加上，防腐層脫落以后很多種顆粒物就會隨著氣流沖擊葉輪，這樣很容易造成葉輪損壞。

2.2 葉輪的磨損與損壞

當離心壓縮機的葉輪在受到負荷變化的情況下，它的止推軸承受力狀態就會發生變化，這時候葉輪外緣與蝸殼的接口間隙就會變大，如果遇到機組有腐蝕的情況下，葉輪就會不斷切削腐蝕形成的垢物，受到切向應力作用和冷凝水的沖擊，出現葉片磨損或斷裂。當壓縮機不工作的時候，由于機組內還殘留著冷凝水，流道會因環境潮濕產生腐蝕現象。

2.3 進氣粉塵含量大

壓縮機的吸氣過濾系數比值主要是由空氣中灰塵和固體顆粒含量而決定，如果壓縮機處在空氣中灰塵和固體顆粒含量大的地區，它的過濾系數選擇要求就會很大。所以機組的故障發生情況也會隨著環境的變化而不同，在干燥的季節中，機組中各部件垢物凝結就會較少，這樣對機組造成的腐蝕也會減小。相反，在雨季潮濕的環境下，就會出現冷凝水和粉塵混合現象，在機組的各部件中產生大量的積垢，這樣就會提高機組發生故障的可能性。

垢物對機組會產生沖蝕磨損，葉輪和擴壓器葉片會受到粉塵的切削，使其材料削離，時間長了，葉片厚度就會逐漸變薄，當葉片材料的機械強度達不到灰塵的作用負荷時，就會出現裂紋和斷裂現象，所以，要控制好壓縮機進氣粉塵含量。

3、腐蝕積垢的處理措施

3.1 加強機組潤滑油系統的維護

潤滑油系統對壓縮機的保護具有非常重要的作用，在壓縮機運行過程中一定要注意加強機組潤滑油系統的維護，確保軸承的溫度和潤滑油量以及各種性能控制在標準范圍內，如果不對潤滑油系統作出定期維護，這樣就會導致潤滑油膜失去穩定性，由于軸承失去潤滑而引起空壓機整機振動，損傷機組部件。

3.2 改善自潔式過濾器芯的過濾精度

自潔式過濾器芯可以可以很好的防止灰塵垢物進入機組內，對零部件造成傷害。因此，在采購環節要做好嚴格的質量把控，保證空氣過濾器芯能夠符合國家和行業的規定標準。在使用過程中也要引起注意，嚴格避免過濾器芯出現密封條缺口、部件脫落、部件變形等情況。另外，應該在自節式過濾器框架外部搭建圍板或者是在進氣處增加一層過濾布，防止揚塵進入過濾器。確保過濾器反吹和機組密封氣源的采用干燥氣源，避免水分進入機組造成潮濕的環境，出現大量垢物凝結，從而加速機組流道的腐蝕。

3.3 確保機組平穩運行

機組平衡運行可以避免機組出現各種問題。盡量保證離心壓縮機不參與大型壓氣管網系統負荷調節，卻保其平穩運行。對機組做好定期的檢修和保養工作，嚴格把控好維護檢修的安全技術環節。及時關注油過濾器工況、疏水狀況、冷卻效果以及自節式過濾器工況等這些重點檢查內容。重點管控蝸殼、葉輪、軸承等部件的裝配和冷卻器的清洗，為了避免喘振現象的發生，要在機組流量變化即將進入喘振工況前，及時打開防喘閥，在開機前要做好防喘閥的調試工作，不斷加強檢查和維護，確保機組平穩運行。

3.4 對壓縮機采用大量的高煥熱技術

高換熱技術的采用可以有效延長機組的使用壽命，由于機組在運行過程中會產生很大的熱量，這就需要換熱器來解決，所以相關工作人員要認真研究和探索實施各型換熱器的清洗技術，從而延長換熱器的使用壽命，換熱器的使用壽命直接決定機組的使用壽命。

3.5 運行壓縮機組的冷凝水排放閥門要處于常開狀態

在壓縮機運行過程中，每隔一小時要全開疏水閥檢查存積冷凝水的狀況，避免水擊的現象發生。壓縮機運行停止以后，要保證冷卻器內沒有殘留的余水，并且使用干燥氣作為保養氣源，減少機組內部部件腐蝕。

結論：

雖然組裝式離心壓縮機在各行各業中具有很大的使用價值，但是由于相關技術尚不夠成熟，導致其在運行中會暴露出很多問題，機組腐蝕積垢現象嚴重，所以，相關工作人員要加強研究探索，采取可靠的處理措施，確保機組經濟運行，延長其使用壽命。

參考文獻：

[1]? 孫家姝，亢天明.組裝式離心壓縮機關鍵技術研究與產品開發[J].科技經濟導刊，2019，27（20）：43+38.

[2]? 孫家姝，亢天明.小流量高壓比組裝式離心壓縮機的研制[J].通用機械，2018（03）：23-28.

[3]? 孫家姝，亢天明.煤制乙二醇現狀及單級懸臂組裝式酯化循環氣離心壓縮機的研制[J].通用機械，2017（11）：35-39.

[4]? 張昊. 五軸齒輪組裝式離心壓縮機轉子系統動力學及其非線性特性[D].大連理工大學，2016.

[5]? 孫家姝，亢天明，崔勇.組裝式離心壓縮機及循環氣離心壓縮機密封的分析與應用[J].風機技術，2012（06）：66-69.

（作者單位：沈陽鼓風機集團齒輪壓縮機有限公司）