2010年年初，工作中遇到一个案例，即某大型合成气体压缩机，机组运行时发生强烈振动，机器不能正常运行。利用设备故障诊断技术通过对合成气体压缩机的轴振动突然变大的现象进行频谱分析判断机组故障。振动原因为转子叶轮内进入了破损过滤网造成转子动不平衡堵塞叶轮流道，叶轮流量减小造成引起噪音和喘振现象。据此制定正确的检修方案解决了机组振动噪音及喘振问题，避免了设备可能发生的重大损坏事故，减少了不必要的停机检修或抢修时间约3～5天，避免了约150万元的配件采购费用。
1 机组概况
该压缩机组为河北某化工厂设计的10万t甲醇项目装置合成气体压缩机，是由沈阳鼓风机厂生产的型号为3BCL459.该压缩机由一缸三段九级组成（一段四级、二段四级、循环段一级），压缩机与原动机由膜片联轴器联接，压缩机、变速机、电动机安装在同一钢底座上，整个机组采用润滑联合油站供油，压缩机的轴端密封使用四川日机密封件有限公司的干气密封，原动机采用佳木斯电机厂的4200kW电机。
1. 1 机组参数
2 机组振动测试方案
使用的测量仪器为SKF数据采集器，型号为CMXA70.分析软件为SKF数据采集分析仪套件及ptitudeAnalyst分析软件。整个测量系统由安装在机器上的传感器、数据采集器、预防维修软件及计算机组成。测量方法由绝对振动测试方法和相对测试方法组成。
SKF的应用预防维修软件提供对测点数据库的管理，巡检路径设置，将巡检路径装入数据采集器，由数据采集器将实测的数据放回计算机。根据实测的数据进行处理、分析、比较，对数据的状态做趋势分析和预报，并利用专家系统对故障设备进行诊断。振动测点布置示意所示，H、V、A分别代表水平、垂直、轴向方向。
振动测点布置示意图3 振动原因分析
3. 1 故障特点
合成气体压缩机于2006年6月开车以来，一直运行正常，振动值为28 μm.2010年2月15日气体压缩机南北瓦振幅突然增高到90 μm（该机的报警值为75 μm，停机值为120 μm）。随机采取降负荷措施，振动值降到60 μm.通过对机组各部位的振动测量与分析，发现机组振动的*大点为压缩机的水平处。压缩机在不同的负荷下，各点振动值随负荷升、降无明显变化。压缩机的轴承座及振动幅值。
为2月15日压缩机轴承座H1绝对频谱从频谱图中可以看到压缩机的工频转速（211Hz）时为25mm／s.在3、5、7、9、11倍频上都有分量。工频分量占通频量的70％，其他分量为30％。合成压缩机异常期间轴承座1H振动频谱图
3. 2 故障诊断
根据上述的振动特点和振动频谱的特性进行分析，得出以下结论：①由于转子一直运行平稳，工艺系统没有超负荷运行，所以转子轴弯曲的可能性很小。
②由于压缩机振动是突然增大，并伴有噪声和喘振，因此转子叶轮内进异物造成叶轮堵塞的可能性非常大，或者叶轮有损坏。③由于在奇数倍频上都有振动分量，可以判断叶轮、叶片上出现问题。*好通过实际经验及上述数据断定为原因二，由此判断合成气体压缩机振动的主要原因是由于叶轮流道内进异物造成转子动平衡破坏叶轮堵塞引起喘振和噪音。
3. 3 解体机组检查情况
①在停机检修时，检查转子叶轮和扩压器内部等流道部分发现在转子的末端叶轮流道内发现有金属网和金属螺丝卡在叶轮流道内中。经分析是由于在压缩机终端中的过滤网由于设计问题使过滤网没有固定的位置，造成整个过滤网被抽到压缩机终端入口内。滤网及螺栓损坏后，被吸入到叶轮中。
3. 4 处理
将转子叶轮内的过滤网及螺栓取出。由于检查发现，叶轮叶片没有损坏及变形，暂不做动平衡处理。重新设计过滤网，将过滤网内部骨架强度增大。检修后的合成压缩机于2010年3月10日开车运行良好。合成气体压缩机的轴承振动频谱图所示，工频负值由停车前的25mm／s降到5mm／s，同时合成压缩机轴振动由90μm降到了28μm.合成气体压缩机的振动与处理获得了成功。合成气体压缩机修复后轴承座1H振动频谱图。
4 结束语
检修后的合成压缩机机组运行至今一直平稳。合成气体压缩机机组事例很好地说明，利用设备故障诊断技术对机组进行预防性维修，可以减少事故停车，降低维修成本，保证安全生产，节约能源。
