多级离心压缩机后轴振动高怎么回事?在化工、石化、空分及天然气处理等工业领域,多级离心压缩机作为核心动设备,长期处于高转速、大负荷的运行状态。一旦出现后轴振动偏高的现象,不仅影响机组稳定性,还可能引发连锁故障,影响生产。
一、什么是离心压缩机“后轴振动高”?
“后轴”通常指压缩机转子远离驱动端的一侧,即非驱动端(NDE),其轴承支撑位置称为后轴承。当监测系统显示该点振动值持续上升,超出原始运行基线的1.5倍或达到报警阈值(如ISO10816标准限值),即判定为“振动高”。
典型表现:
-振动加速度或位移值持续攀升;
-频谱分析中出现1倍频(1X)主峰,提示不平衡;
-伴随异响、轴承温升、油压波动等次生现象;
-严重时可导致联锁停机。

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二、多级离心压缩机后轴振动高原因分析
1.转子不平衡
转子是多级离心压缩机的“心脏”,后轴作为转子的末端支撑点,对不平衡质量极为敏,感。
可能诱因包括:
-叶轮积垢或腐蚀:长期运行后,气体中携带的粉尘、水分或化学物质在叶轮流道内沉积,破坏动平衡;
-叶片磨损或裂纹:尤其在含颗粒介质中运行,叶轮边缘冲刷导致质量偏移;
-平衡块脱落或松动:动平衡时加装的配重块因振动或腐蚀脱落;
-转子弯曲:停机期间未定期盘车,轴在自重下产生塑性变形,引发偏心旋转。
提示:后轴靠近末级叶轮,受力大、转速高,微小的质量偏心在高速旋转下会被放大成显著的离心力,直接反映为振动升高。
2.轴承系统异常
后轴振动高常与轴承状态密切相关,轴承一旦失效,将迅速传导到整个转子系统。
常见问题:
-轴承磨损或间隙过大:滑动轴承(轴瓦)长期运行后合金层剥落,间隙超标,导致油膜不稳定,引发油膜振荡;
-轴承“跑外圈”:装配不当或疲劳导致轴承外圈与轴承座配合松动,在高速下产生相对运动;
-润滑不良:润滑油含杂质、油温过高或油压不足,破坏油膜形成,加剧摩擦与振动;
-止推轴承失效:轴向力未被有效平衡,导致转子轴向窜动,影响后轴稳定性。
注意:轴承问题是振动的“结果”也可能是“诱因”,需结合油质分析与温度监测综合判断。
3.转子不对中与基础问题
即使转子本身平衡良好,外部连接与支撑系统的偏差也会“牵一发而动全身”。
关键因素:
-联轴器不对中:压缩机与电机之间的联轴器若存在平行或角度偏差,会在运行中产生交变弯矩,后轴首当其冲;
-管道应力传递:进出口管道因热胀冷缩或安装不当,将应力传递到机壳,导致壳体变形,进而影响转子对中;
-基础不稳或地脚螺栓松动:基础开裂、沉降不均或螺栓松动,会减小整体刚度,放大振动响应;
-共振现象:后轴支撑结构的固有频率与转子旋转频率接近,引发共振,振动被急剧放大。
排查建议:可尝试在停机状态下手动盘车,检查是否有卡涩或阻力不均;或采用激光对中仪检查联轴器同心度。
4.运行工况异常
典型诱因:
-进入喘振区运行:流量过小、出口压力过高,导致气流在叶轮内回流、脱流,引发强烈脉动与振动;
-防喘振阀未正常工作:控制系统失灵,未能及时回流或放空,导致压缩机进入不稳定工况;
-负荷剧烈波动:工艺调整过快,造成转子受力突变;
-气体带液或杂质:吸入气体含水、油雾或固体颗粒,冲击叶轮,破坏平衡。
建议:调取DCS历史趋势,检查振动发生时的流量、压力、防喘振阀开度等参数,判断是否与喘振相关。
5.结构设计或维护疏漏
-转子临界转速接近工作转速:若后轴支撑刚度不足,导致一阶弯曲临界转速落入工作转速区,易引发共振;
-检修装配误差:叶轮安装不到位、键配合松动、热套未到位等,都会埋下振动隐患;
-未执行动平衡校验:更换叶轮或维修后未进行高速动平衡测试,直接投运。
三、应对策略
1.紧急响应
-立即调取振动监测数据(幅值、频谱、趋势);
-检查轴承温度、润滑油压/温、电机电流是否异常;
-若振动持续上升,建议降负荷运行或计划停机。
2.系统排查(按优先级)
3.治理措施
-清洗或更换叶轮:清理积垢,修理损伤;
-更换磨损轴承,调整间隙到标称值;
-重新对中,确保联轴器同心度在0.02mm以内;
-加固基础,对空鼓部位灌浆处理;
-校验平衡盘与止推盘,确保轴向力平衡;
-优化运行参数,避免长期低负荷运行。
总之,多级离心压缩机后轴振动高怎么回事?相信您已经了解了。多级离心压缩机后轴振动高是多因素叠加的复杂故障,现场运维中,需结合振动频谱特征与工艺参数,精准定位故障根源,避免盲目拆检。同时加强设备日常维护,优化工艺避免极端工况,可有效减少后轴振动故障发生率,保障机组长期稳定运行。