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【摘 要】 喘振是倒流和供气的循环交替形成，如果发生喘振，将会对机组造成破坏，影响正常运行，有着危害性，要弄清喘振发生的原因，并研究消险喘振现象的措施，以提高离心式压缩机的工作性能，降低喘振带来的危害，是一项重要任务。
【关键词】 离心式压缩机;喘振现象;危害;消除措施
前言：
离心式压缩机具有很多特点，诸如效率高，排气量大以及气体不受油污污染以及运转平稳等，成为目前应用广泛的速度式压缩机种类之一。在工业生产上，离心压缩机的安全性能起重要作用。但离心压缩机容易发生喘振，作为一种有着较大危害的固有现象，喘振对压缩机的使用寿命有很大的损害，应该受到重视。
一、离心式压缩机的喘振现象
根據流体力学理论，当离心式压缩机的操作工况与设计工况偏离时，气体的流量就会减少，进而进入叶轮的气流的方向就会发生变化。当气体的流量减少到低于最小流量值时，天然气流在叶片进口处与叶片发生冲击效应较大，在气流的连续性和叶轮的连续旋转下，这种边界层分离的现象就会扩大，直至整个流道，在叶道中形成气流漩涡，从而形成“旋转脱离”或“旋转失速”。当发生旋转脱离时，气流在叶道中不能顺利的通过去，造成机体的出口压力大于进口压力，排气管内较高压力的气体便倒流回来。瞬时，使叶轮又达到了正常压力值，从而又恢复了正常工作，因此就会把倒流回来的气体压出去。这样的重复现象，使机体发出“哮喘”声，这种现象叫做压缩机的“喘振”。
二、喘振的危害
由于在发生喘振现象时气流有强烈的脉动以及其脉动的周期性，会产生有周期性的震荡，这样会使压缩机内部压力、流量等参数极其不稳定，有大幅度的波动，破坏了压缩机工作的稳定性。在喘振时，叶片会发生强烈的振动，叶轮的应力大大增加，会产生很大的噪声，不利于工人工作的同时，也会产生一定的安全隐患。喘振现象发生时会引起压缩机内部各种部件的摩擦与碰撞，如果喘振现象发生时间过长，就会使压缩机的轴弯曲变形，更加严重的时候就会发生轴振动过大，把叶轮碰坏的现象。喘振现象会增加轴承、轴颈的负担，造成其的磨损，还会造成润滑油膜的不稳定，严重时会使轴承合金出现裂纹，甚至到最后的烧毁。会损坏压缩机级间的密封和轴封，降低压缩机的工作效率，甚至可能造成安全事故，例如火灾和爆炸，对操作人员的人身安全造成隐患。
造成与压缩机相连接的其他设备不能正常工作，会干扰到操作人员的使用和工作。还会降低测量仪器的准确性，严重时会使其失灵。一般情况下，如果机组的排气量、压力比、排气压力和气体的密度越大，发生喘振现象的情况就越严重，产生的危害也越大。
三、离心式压缩机喘振的原因分析
1、吸入流量不足
某些原因造成气体吸入量降低到临界值，其他条件不变的情况下，压缩机发生喘振，入口过滤器阻塞，但是转速仍不变，导致阻力过大;也有可能是滤芯不干净，使用起来效果不好。
2、系统压力超高
造成这种情况有：压缩机紧急停机，气体为此进行放空或回流;出口管路上的单向逆止阀门动作不灵活关闭不严;或者单向阀距压缩机出口太远，阀前气体容量很大，系统突然减量，压缩机来不及调节，防喘系统未投自动等等。
3、升压或者升速太快
在操作过程中，升压或者升速太快，没有在降速之前将设备的压力首先降低就有机会引发喘振。升压或者升速应均匀缓慢，进行降速的时候需首先实施卸压操作，如回流或者放空等操作，来防止由于转速过快降低而导致的气流倒灌产生。
4、后工序尿素的工艺参数调整幅度过大
刚刚开车的时候，尿素车间在调整负荷时，动作过大，导致CO2机组的四段出口压力、流量波动剧烈，导致机组负荷突然变化，造成机组本身尚未及时调节就已经到达了喘振线。
四、离心式压缩机喘振的消除措施
1、利用故障诊断和状态监测技术进行分析判断
喘振可以分为弱喘振和深度喘振，它们之间没有分界线，一般出现倒流的喘振肯定为深度喘振。弱喘振或级间喘振，仅靠观测故障现象还不能作出准确的判定，这时可以依靠频谱分析等先进的故障诊断和状态监测技术来进行分析判断。
根据出现振动时的频率特征来判断振动是否因喘振引发的，进而查找故障原因，压缩机接近或进入喘振工况时，振幅要比正常运行时大大增加，喘振频率一般为1～30Hz。
2、消除措施
首先解决人员操作方面解决人员操作失误造成的防喘振打开，增强各个工序之间的配合。规定尿素不要大幅度调整负荷，尿素在调整工艺参数时，机组与尿素及时沟通，预先进行调节，从而防止因为后工序调整而造成机组负荷突变而导致CO2进入喘振区。
固定极限流量法控制压缩机的入口流量不低于某一不变的极限值，以防止喘振现象的产生。这种方案的结构简单、运行安全可靠，投资费用较少。但产生喘振现象的流量极限值往往与压缩机的转速有关.因此，当压缩机的转速不是恒值时，不宜采用这种方案。
对于采用增加气流量和提速的措施实施中，在升压、降速和停机前，需打开回流阀或者是放空阀，增大气流量，降低背压，达到消除喘振的效果。同时，应根据压缩机的总体性能曲线，控制压缩机防喘裕度，在正常运行状态下，防喘系统应设置为自动开启状态。在升速或升压之前，检查以下压缩机的性能曲线，设定好下一步工况运行点。根据安全裕度性能曲线，对防喘系统进行设定。进入到正常运行状态后，应关闭防喘阀门，进入到自动状态，这样保证安全的情况下，又节省了经济。
除此之外还应参照压缩机性能曲线来控制防喘裕度，并且应当把防喘系统投入自动。在提速和升压之前查好性能曲线，根据防喘裕度整定好防喘系统以后，在正常运行时应当关闭防喘阀门并投入自动，这样既经济又安全。裕度太大会使得压力下降，造成浪费从而降低经济效益。有的机组防喘振装置不投自动，造成大量气体在正常运行时回流或放空，且发生喘振时来不及用手动操作是，结果不能防止喘振。这样既不经济又不安全。
定期校验安全阀、防喘振阀、压力及流量联锁仪表，确保其整定值准确、动作灵敏。应重点做好防喘振系统仪表的定期检查工作，确保该系统开启迅速。另外，应定期维护压缩机的出口单向阀，确保其灵活好用。进口带可调导叶机构的离心式压缩机，其导叶执行机构要反应灵敏，反馈信号一定要准确无误，还应每隔2年校对导叶开度的精确性。
设置回流旁路流程，使压缩机出口的部分气体回流到压缩机入口，从而增加入口流量，减少喘振发生的概率。这在设计工艺管道时，压缩机出口管路及回流管路的容量应根据实际需要最小化（包括减小管径和长度）。因为管路的容量愈大，将导致喘振的振幅愈大且频率愈低;管路的容量愈小，将使得喘振的振幅愈小且频率愈高。
在压缩机工作运行期间，通常会使叶片、叶轮、转子产生腐蚀和结构，这会导致压缩机的特性曲线发生变化，从而致使喘振线的位移，当喘振线位移范围过大时，会使最初的防喘振线无法对防止喘振产生作用。所以，应每隔一段时间验证一次原喘振曲线的准确性，若变化较大需重新改正。
五、结束语
离心式压缩机有其独特的优点，但是喘振现象是在其使用中，极易发生的现象，为了提升机器的效率和使用时间以及增加操作人员的安全性，进行压缩机的防喘振措施是必不可少的。在进行防喘振措施时，应该把重点步骤实现自动化，这样不仅能节省人力，还能提高操作的准确度。另外，操作时应该循序渐进，不能出现突然的变化，这样也能够更好的保护机器。
参考文献：
[1]庞琳.离心压缩机喘振的预防及解决措施[J].中国高新技术企业，2010
[2]李广云.离心式空气压缩机喘振原因分析[J].中国科学院上海冶金研究所，2010
[3]梁志伟.浅谈离心式压缩机喘振分析及解决措施[J].内蒙古石油化工，2011，（22）
【关键词】 离心式压缩机;喘振现象;危害;消除措施
前言：
离心式压缩机具有很多特点，诸如效率高，排气量大以及气体不受油污污染以及运转平稳等，成为目前应用广泛的速度式压缩机种类之一。在工业生产上，离心压缩机的安全性能起重要作用。但离心压缩机容易发生喘振，作为一种有着较大危害的固有现象，喘振对压缩机的使用寿命有很大的损害，应该受到重视。
一、离心式压缩机的喘振现象
根據流体力学理论，当离心式压缩机的操作工况与设计工况偏离时，气体的流量就会减少，进而进入叶轮的气流的方向就会发生变化。当气体的流量减少到低于最小流量值时，天然气流在叶片进口处与叶片发生冲击效应较大，在气流的连续性和叶轮的连续旋转下，这种边界层分离的现象就会扩大，直至整个流道，在叶道中形成气流漩涡，从而形成“旋转脱离”或“旋转失速”。当发生旋转脱离时，气流在叶道中不能顺利的通过去，造成机体的出口压力大于进口压力，排气管内较高压力的气体便倒流回来。瞬时，使叶轮又达到了正常压力值，从而又恢复了正常工作，因此就会把倒流回来的气体压出去。这样的重复现象，使机体发出“哮喘”声，这种现象叫做压缩机的“喘振”。
二、喘振的危害
由于在发生喘振现象时气流有强烈的脉动以及其脉动的周期性，会产生有周期性的震荡，这样会使压缩机内部压力、流量等参数极其不稳定，有大幅度的波动，破坏了压缩机工作的稳定性。在喘振时，叶片会发生强烈的振动，叶轮的应力大大增加，会产生很大的噪声，不利于工人工作的同时，也会产生一定的安全隐患。喘振现象发生时会引起压缩机内部各种部件的摩擦与碰撞，如果喘振现象发生时间过长，就会使压缩机的轴弯曲变形，更加严重的时候就会发生轴振动过大，把叶轮碰坏的现象。喘振现象会增加轴承、轴颈的负担，造成其的磨损，还会造成润滑油膜的不稳定，严重时会使轴承合金出现裂纹，甚至到最后的烧毁。会损坏压缩机级间的密封和轴封，降低压缩机的工作效率，甚至可能造成安全事故，例如火灾和爆炸，对操作人员的人身安全造成隐患。
造成与压缩机相连接的其他设备不能正常工作，会干扰到操作人员的使用和工作。还会降低测量仪器的准确性，严重时会使其失灵。一般情况下，如果机组的排气量、压力比、排气压力和气体的密度越大，发生喘振现象的情况就越严重，产生的危害也越大。
三、离心式压缩机喘振的原因分析
1、吸入流量不足
某些原因造成气体吸入量降低到临界值，其他条件不变的情况下，压缩机发生喘振，入口过滤器阻塞，但是转速仍不变，导致阻力过大;也有可能是滤芯不干净，使用起来效果不好。
2、系统压力超高
造成这种情况有：压缩机紧急停机，气体为此进行放空或回流;出口管路上的单向逆止阀门动作不灵活关闭不严;或者单向阀距压缩机出口太远，阀前气体容量很大，系统突然减量，压缩机来不及调节，防喘系统未投自动等等。
3、升压或者升速太快
在操作过程中，升压或者升速太快，没有在降速之前将设备的压力首先降低就有机会引发喘振。升压或者升速应均匀缓慢，进行降速的时候需首先实施卸压操作，如回流或者放空等操作，来防止由于转速过快降低而导致的气流倒灌产生。
4、后工序尿素的工艺参数调整幅度过大
刚刚开车的时候，尿素车间在调整负荷时，动作过大，导致CO2机组的四段出口压力、流量波动剧烈，导致机组负荷突然变化，造成机组本身尚未及时调节就已经到达了喘振线。
四、离心式压缩机喘振的消除措施
1、利用故障诊断和状态监测技术进行分析判断
喘振可以分为弱喘振和深度喘振，它们之间没有分界线，一般出现倒流的喘振肯定为深度喘振。弱喘振或级间喘振，仅靠观测故障现象还不能作出准确的判定，这时可以依靠频谱分析等先进的故障诊断和状态监测技术来进行分析判断。
根据出现振动时的频率特征来判断振动是否因喘振引发的，进而查找故障原因，压缩机接近或进入喘振工况时，振幅要比正常运行时大大增加，喘振频率一般为1～30Hz。
2、消除措施
首先解决人员操作方面解决人员操作失误造成的防喘振打开，增强各个工序之间的配合。规定尿素不要大幅度调整负荷，尿素在调整工艺参数时，机组与尿素及时沟通，预先进行调节，从而防止因为后工序调整而造成机组负荷突变而导致CO2进入喘振区。
固定极限流量法控制压缩机的入口流量不低于某一不变的极限值，以防止喘振现象的产生。这种方案的结构简单、运行安全可靠，投资费用较少。但产生喘振现象的流量极限值往往与压缩机的转速有关.因此，当压缩机的转速不是恒值时，不宜采用这种方案。
对于采用增加气流量和提速的措施实施中，在升压、降速和停机前，需打开回流阀或者是放空阀，增大气流量，降低背压，达到消除喘振的效果。同时，应根据压缩机的总体性能曲线，控制压缩机防喘裕度，在正常运行状态下，防喘系统应设置为自动开启状态。在升速或升压之前，检查以下压缩机的性能曲线，设定好下一步工况运行点。根据安全裕度性能曲线，对防喘系统进行设定。进入到正常运行状态后，应关闭防喘阀门，进入到自动状态，这样保证安全的情况下，又节省了经济。
除此之外还应参照压缩机性能曲线来控制防喘裕度，并且应当把防喘系统投入自动。在提速和升压之前查好性能曲线，根据防喘裕度整定好防喘系统以后，在正常运行时应当关闭防喘阀门并投入自动，这样既经济又安全。裕度太大会使得压力下降，造成浪费从而降低经济效益。有的机组防喘振装置不投自动，造成大量气体在正常运行时回流或放空，且发生喘振时来不及用手动操作是，结果不能防止喘振。这样既不经济又不安全。
定期校验安全阀、防喘振阀、压力及流量联锁仪表，确保其整定值准确、动作灵敏。应重点做好防喘振系统仪表的定期检查工作，确保该系统开启迅速。另外，应定期维护压缩机的出口单向阀，确保其灵活好用。进口带可调导叶机构的离心式压缩机，其导叶执行机构要反应灵敏，反馈信号一定要准确无误，还应每隔2年校对导叶开度的精确性。
设置回流旁路流程，使压缩机出口的部分气体回流到压缩机入口，从而增加入口流量，减少喘振发生的概率。这在设计工艺管道时，压缩机出口管路及回流管路的容量应根据实际需要最小化（包括减小管径和长度）。因为管路的容量愈大，将导致喘振的振幅愈大且频率愈低;管路的容量愈小，将使得喘振的振幅愈小且频率愈高。
在压缩机工作运行期间，通常会使叶片、叶轮、转子产生腐蚀和结构，这会导致压缩机的特性曲线发生变化，从而致使喘振线的位移，当喘振线位移范围过大时，会使最初的防喘振线无法对防止喘振产生作用。所以，应每隔一段时间验证一次原喘振曲线的准确性，若变化较大需重新改正。
五、结束语
离心式压缩机有其独特的优点，但是喘振现象是在其使用中，极易发生的现象，为了提升机器的效率和使用时间以及增加操作人员的安全性，进行压缩机的防喘振措施是必不可少的。在进行防喘振措施时，应该把重点步骤实现自动化，这样不仅能节省人力，还能提高操作的准确度。另外，操作时应该循序渐进，不能出现突然的变化，这样也能够更好的保护机器。
参考文献：
[1]庞琳.离心压缩机喘振的预防及解决措施[J].中国高新技术企业，2010
[2]李广云.离心式空气压缩机喘振原因分析[J].中国科学院上海冶金研究所，2010
[3]梁志伟.浅谈离心式压缩机喘振分析及解决措施[J].内蒙古石油化工，2011，（22）