压缩机基础超标振动的原因分析及处理

【前言】压缩机基础超标振动的原因分析及处理由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。压缩机的振动是引起基础超标振动的主要原因，活塞式压缩机是石油化工行业生产中常用的压缩机，而压缩机的振动机理是因为压缩机是由多种弹性零部件组成的，在实际应用中通过多种方式连接在一起，构成特有的内部传导机构。在工作过程中，压缩机通过多种途径以波动的形式...

【摘要】本文在对压缩机振动机理及其引起的基础超标振动和基础超标振动产生危害的基础上，对压缩机基础超标振动的处理方法进行了探究。

【关键词】压缩机;基础超标振动;处理方法

大型的压缩机是石油化工行业生产运行使用过程中必不可少的重要设备，在石化厂中属于核心设备的范畴，在压缩机的生产运行过程中，会由于其自身的旋转或生产运行而产生一定的离心力或不平衡质量惯性力，由此会引起压缩机自身的振动，而压缩机的震动会进一步的引起基础振动，从而对压缩机基础造成严重的损害，因此需要采取一定的措施，确保将振动控制在规范允许的范围内，提高压缩机基础的稳固性。

一、压缩机的振动机理及压缩机基础超标振动的原因和危害

1、压缩机的振动机理

压缩机的振动是引起基础超标振动的主要原因，活塞式压缩机是石油化工行业生产中常用的压缩机，而压缩机的振动机理是因为压缩机是由多种弹性零部件组成的，在实际应用中通过多种方式连接在一起，构成特有的内部传导机构。在工作过程中，压缩机通过多种途径以波动的形式将振动等传递到气缸体、连接轴等压缩机的外部承载结构，从而引起压缩机外表面的振动。往复式活塞压缩机的的振动是引起其基础过度振动的主要原因，而压缩机的振动主要由两个方面引起：一是惯性力作用导致的机械振动，虽然压缩机在设计中通过配置列级、曲拐错角设计等措施可平衡和减小往复惯性力，但在实际工作中，总是存在一部分无法达到平衡的往复惯性力，这部分力的存在造成了机械设备的振动;二是设备内气流脉动引起振动，活塞式压缩机在运转中需要进行排气、吸气操作，这些动作间歇性造成了设备管路气流速度和压力呈现一定变化，造成了气流脉动，主要是气柱共振和管道机械共振，设备管路内的气体被称为气柱，具有一定的弹性收缩性能，会呈现出膨胀或压缩的状态，特别是在压缩机吸气、排气的刺激下，气柱振动更加强烈，其振动以一定的声速传播，因为边界条件等因素，会产生固有频率，当固有频率与激发频率相同时，便会产生振动。同时，输送气体的管路本身也是一个弹性系统，管道在内部气体的收缩、膨胀作用下，也会发生振动，当激发频率与管道振动固有频率相同时，设备就产生了振动。

2、压缩机基础振动的允许范围

根据《动力机器基础设计规范》的要求，活塞式压缩机的基础振动幅度标准是以保证机械设备正常运转为依据，而不是以人的生理影响为标准，因为具体的工作人员在压缩机基础上是巡回操作，无需长时间靠近设备。一般情况下，压缩机基础顶面的允许振动标准为：n≤300r/min 的活塞式压缩机，其基础顶面的控制点最大振动线位移不允许超过0.2mm;n>300r/min 的活塞式压缩机，其基础顶面的控制点最大振动速度不允许超过6.3mm/s，一旦超过了这两项标准，就可以判定为超标振动。

3、压缩机基础超标振动的原因及危害

压缩机在运转中都会产生振动，在可控范围内的振动是允许的，但是如果因为压缩机的振动，以及压缩机在基础施工、设计上存在不合理的因素，都会造成基础超标振动，而基础超标振动具有巨大的危害：一是影响基础中土的动强度特性，会引起基础中土的动变形，造成土体强度破坏或发生变形，并影响基础地基的承载力;二是影响砂土液化情况，基础超标振动会导致基础中砂土液化情况受到影响，引起基础的不均匀沉降，导致基础性能受损;三是对人体产生影响，基础的超标振动会导致作业人员在工作时产生不舒适感，从而影响劳动效率，不利于作业人员的身体健康。

二、压缩机基础超标振动的处理方法

在压缩机基础设计工作中，要有意识的减小基础振动的速度和位移，尽量使压缩机基础高度降低，保证基础平面能够对称布置，并通过采取技术措施降低压缩机主撬的重心，同时减小缩机主撬重心与基组总重心之间的距离，从而减小因为压缩机振动引起的总扭矩和回转力矩。在工作中还要重点注意以下几点：

1、有针对性的对基础的刚度进行调整

在基础施工中，要增大基础的底面积，这样就可以使基础在总重量不变的前提下增大基础的刚度，从而提高基础固有的频率，减少基础超标振动发生的可能性;在基础底面积不变的前提下，可以适度增加基础的高度，从而增大基础的质量，但是不对基础的刚度造成影响，这样也可以降低基础的固有频率;还可以对基础地基的水平刚度进行调整，在其四周布置斜桩，增大基础地基土的水平刚度，或是通过增加毛石混凝土垫层并将混凝土垫层与基础混凝土分开进行浇筑的方式增大基础的刚度，提高基础的固有频率。

2、有针对性的调整基础的参振质量

通过联合基础的方法可以增大基础的刚度和质量，但是也会引起基础抗弯刚度和惯性矩的增长，并且这二者的增长高于基础质量增长的幅度，所以，联合基础比单独基础的固有频率要高，对于低频振动的压缩机，通过联合基础的方式就可以提高基础固有的频率，从而避开基础与压缩机的共振，减少基础的超标振动。同时，还可以通过混凝土地坪和“土钉桩”的方式提高基础抗压刚度和转动刚度，从而有效减少基础的位移和振动速度，但这一方法可能会增加基础的参振质量，因此需要进行必要的动力分析和试验来确定对基础自振频率的影响，从而减少基础超标振动。

3、有针对性的进行基础隔振与减震设计

在对超标振动要求较高的情况下，可采取隔振设计，通过设置双层基础的方式，让下层基础承接在地基土上，而上层基础与压缩机连接，战上下层基础之间加装隔振弹簧，以此来减少压缩机振动传给下层基础的振动，从而减少压缩机振动对基础的影响。同时，还可以在进行隔振设计的基础上加装阻尼器，改变上层基础与压缩机的阻尼比，减小压缩机的振动，从而有效的防止基础超标振动。

三、结论

综上所述，压缩机超标振动具有很大的危害，在了解了压缩机超标振动原因和压缩机振动机理的基础上，通过有针对性的采取措施进行处理，就可以有效解决基础的超标振动，更好的保障压缩机作业生产。

参考文献：

[1]郭存鑫.设备基础施工中螺栓孔的处理[J].建筑工人，2007（03）.

[2]标，齐国义.浅谈中小型设备基础施工[J].经营管理者，2010（24）.

[3]马辉，戴继双，孟磊，闻邦椿.大型离心压缩机转子系统不平衡响应分析[J].中国工程机械学报，2010（06）.

[4]范晋波，柯德辉.设备基础沉井施工中的技术措施和问题处理[J].建筑技术，2006（09）.