大型压缩机管道系统振动现场测试与故障分析-空压机.PDF

第27 卷第 1 期 振动、测试与诊断 V o l. 27 N o. 1 　2007 年3 月 M ar. 2007 Jou rnal of V ib ration ,M easu rem en t D iagno sis 大型压缩机管道系统振动现场测试与故障分析 李　鹤　杨　铎　闻邦椿 应怀樵 　 ( 东北大学机械工程与自动化学院　沈阳, 110004) (北京东方振动和噪声技术研究所　北京, 100085) 摘要　为了分析大型压缩机管道系统的振动故障, 对某油田大型压缩机管道系统进行了现场测试和现场模态实 验。利用振动测试与实验模态分析的方法, 得到了压缩机管道系统振动分布情况和关键部件的固有频率、阻尼比和 相应的模态振型, 评估了管道系统的振动情况, 分析了产生振动的原因。所得实验数据和分析结果对大型压缩机管 道系统的动态设计、改造、监测与运行管理具有指导意义。 关键词　压缩机管道系统　振动测试　实验模态分析　振动评估 中图分类号　 051 TQ 态行为, 这是一种十分复杂的现象。此外, 压缩机机 引　言 组的运动部件质量不平衡, 转子与定子不对中; 压缩 机机组基础设计不当; 管道系统各元件的质量及其 流体管道是流体传输、传动和控制工程中用以 分布、刚度及其分布和管道系统的支撑及其分布是 [ 7 ] 输送流体介质、传递流体动力和流体信息不可缺少 否合理, 也是造成流体管道振动的主要原因 。 的元件, 在各个工业领域均有广泛的应用。在实际管 在本文的工作中, 针对某油田大型压缩机管道 道系统中, 由于系统工作状态的周期性变化或受到 系统的振动故障, 进行了振动测试和部分管道和排 外界干扰, 将不可避免地在管道内产生流量和压力 气缓冲器的现场模态实验, 并对试验结果进行了评 的冲击或脉动, 激发流体管道的机械振动和噪声, 轻 价, 分析了压缩机管道系统振动的主要原因, 提出了 则污染环境, 损坏元件, 重则造成重大设备损坏和人 降低压缩机管道系统振动的措施。 员伤亡事故, 国内外由于管道振动破裂而酿成的各 类重大事故屡见不鲜[ 12 ] 。 1　压缩机管道系统结构与振动故障 在油田中, 石油和天然气的输送主要通过大型 压缩机和与其相连的管道系统来实现。管道振动直 某油田大型往复式活塞压缩机管道系统由燃气 接影响着设备的安全运行, 强烈的振动会使管道本 往复式二级压缩机和管道组成。压缩机设计功率为 身及与之相连的构件产生疲劳损伤, 积累到一定程 2 650 ×735. 499 , 转速为600～ 900 , 每台发 W r m in 度会形成裂纹。特别是在焊缝等性能较差并承受较 动机组配有 16 个气缸, 发动机和压缩机间用挠性联 高应力的部位, 管道振动会缩短其使用寿命,