2010年第4期（总222期）
文章编号：1006-2971(2010)04-0057-02
乐机技术 Compressocum
二氧化碳压缩机振动原因分析及解决措施
王中文,刘素艳
（河南龙宇煤化工有限公司，河南永城476600）
■故障分析
摘要：河南龙宇煤化工的二氧化碳压缩机采用活塞压缩机，其管道振动十分严重，导致压缩机不能长
周期稳定运行。就活塞压缩机管道振动产生的原因及防振措施作了分析，提出防措施。关键词：活塞压缩机；管道振动；气流脉动；防报措施
中图分类号：TH457
文献标识码：B
河南龙宇煤化工引进SHELL煤气化技术，是一套大型的甲醇生产装置（年产50万吨甲醇），是目前国际上单套生产能力最大的套甲醇生产装置。二氧化碳压缩机是将从酸脱排放出来的二氧化碳气体加压到8.2MPa后，送回到气化炉进行煤的加压输送。
这台压缩机的正常运行直接关系到全厂的长周期稳定运行.但其管道振动问题严重影响了安全生产。不仅管道本身和其管道附件产生疲劳破坏，并且还引发吸排气阀经常出现裂纹，在开试车期间平均每天要更换2到5个气阀。更为严重的是还引起了3次活塞杆断裂事故，严重影响了煤化工的整体试车进度。现就事故原因进行分析，并提出解决措施。
1振动原因分析
激振力分析
1.1
活塞压缩机吸排气为间歌性工作，使气流的压力和速度呈周期性变化且气流脉动较大。在管道的弯头、异径管、阀门等部位产生较大的激振力，引起了管道的振动。
(1)弯头
弯头管道的截面积为S，管内压力为可以分解为一平均压力P.与脉动压力P。平均压力P看作静压力，在管道振动问题中可以不考虑，而脉动压力P，引起管道的周期性变形，即沿轴向伸长与收缩变形以及沿径向的扩大与缩小变形，也就是管道振动的振幅位置。
(2)异径管
收稿日期：2010-0523
异径管受力与直管一样只考虑压力脉动部分。其变形除了与直管段类似的沿轴向伸长与收缩变形，以及沿径向的扩大与缩小变形之外，还增加了轴向往复运动。
压缩机工艺管道一般同时具有直管、弯头、异径管等，因此，各种变形叠加形成了管道的周期性振动位移，其方向多样。
1.2气柱振动系统分析
往复压缩机管路内输送的气体，其平均流速相对气体介质中的声速低得多，故可视气体为静止的，这种静止的气体称为气柱。气柱可以压缩、膨胀，是一个弹性体，气柱又有一定的质量，故气柱本身是一个振动系统。当气柱受到一定的激发之后，就会形成一定的受迫振动。
振动的结果表现为压力脉动，当脉动的气柱遇到弯头、三通、异径管等时就形成激振力。当激发频率与气柱固有频率（通常是多个)之--相等或相近时，就会激发气柱形成强烈的脉动，称为气柱共振。如果激发频率与管段的固有频率相等或相近，此时
气柱处于共振状态的长度称为共振管长。 1.3机械振动系统分析
由管道、管道附件、容器、支架等构成，受到激发后产生机械振动响应，即通常所说的管道振动。当激发力的频率与管道结构系统的固有频率之一相等或相近时，就形成了机械共振，此时出现最大的振动幅度。
当激发频率、气柱固有频率、管道结构固有频率三者相等或相近时，出现最严重的管道振动。
针对各种原因引起的管道振动问题可采 2
取的减振措施
往复活塞压缩机气流脉动无法避免，故管道振