离心式压缩机广泛应用在石化、冶炼、动力等多种领域，其特点是结构简单、排气量大、性能稳定，实用性很强，并为相关行业带来了良好的经济效益。但是离心式压缩机在工作当中，具有喘振的固有特性，喘振对离心压缩机的危害较大，严重的甚至会引发瘫痪离心式压缩机运行。其导致的常见事故有弯曲转轴、损坏轴承、破坏密封能力、削弱压缩机的稳定均衡能力、断裂隔板等方面，而科学分析引起喘振的故障原因，对于寻求完善可靠的改进防范措施就显得尤为重要，离心式压缩机的喘振分析也成为业内的热门课题。
1、离心式压缩机喘振故障的原因分析
运行过程中其喘振的发生具体有如下几大原因：
（1）系统气压超过额定压力：当系统运转的内压超过压缩机规定的压力限值时，这时容易形成背压条件，导致出口的通道不畅，降低流量总量，严重的还会引发气压倒吸的现象发生。一旦运行当中气流发生较大变化，并且未能及时校正，由于气源供应不足，破坏了离心压缩机稳定平衡的工作状态，发生喘振的几率就会相应提升。
（2）操作不当：在日常的操作当中，经常需要经行升压、升速、降速调节，一旦升速、升压过于急剧，或者是降速没有预先降压，都会破坏工作的均匀稳定环境，导致倒吸现象的发生，从而造成喘振。
（3）缺乏自动防喘措施：由于工作环境的不可预知性，很多剧变的因素都会引发喘振，如压力升高迅速、波动剧烈、人工调节难以及时响应等，自动防喘设备的投放可以很好的弥补这些不足，并且在实际应用中得到广泛的认可。
（4）零件的工作性能缺陷：当密封圈的密封性能不好，对中安装不到位，零件脱落或损坏的条件下，气流供应受阻或各环节之间的串气，都会导致喘振。
（5）运行环境的改变：为了减少喘振发生的可能，相关研究人员制定出了离心式压缩机的性能曲线，在具体的操作当中，要改变压力、流量等工况条件，操作人员未参考这些性能曲线时，很容易使离心压缩机的工况落入喘振区域，引发故障。
（6）介质状态发生变化：在运行当中，气体的入口压力、温度、成份都会发生一定的改变，这些因素会对流量造成影响，而流量的改变即是离心式压缩机发生喘振的一大因素。一般而言，当机械转速不变时，喘振的流量会随着进气的压力升高而增加；当机械转速和压力都稳定时，温度的急剧升高会引发喘振；当机械转速、出入压力稳定时，气体成份的锐减也会对流量造成影响，引发喘振。
（7）流量小于额定值：在一定的转速条件下，流量具有波动在某一范围内时，则不会发生喘振，而一旦低于该限值时，即所谓的喘振流量，会使离心式压缩机的稳定性显着降低，导致喘振。
2、离心式压缩机的喘振故障特征
常见的离心压缩机的喘振特征一般分为如下三类：
（1）周期性的气流异响：发生喘振时，可以凭工作人员的听觉发现问题，一般会出现周期性的异响，而当该种异响过于轻微或为环境中的其他因素掩盖时，还可以通过仪器并查阅设备性能参数加以确定。
（2）设备剧烈振动：此类喘振特征比较容易观察出来，由于设备或当中的零部件出现明显的工作失衡，运行状态急剧改变，振动非常强烈，易于观察。
（3）周期性的流量波动：流量波动是造成喘振的一大因素，并且其周期性的波动可以通过仪器指针的摆动程度来加以判断，一般通过观察法就可以发现问题。
3、离心式压缩机的性能曲线
3.1性能曲线
作为离心压缩机喘振分析的重要参考指标，具体有三大类的分析曲线：
（1）气流流量的效率与设备进入容量有很大关系，具体关联公式可表示为G=W（Q）；（2）出口气压和设备进入容量的关系一般表示为P=f（Q）；（3）设备的运行功率和设备进入容量的关系曲线一般表示为，N=T（Q）。
出口气压与设备进入容量的关系性能曲线对压缩机的喘振影响很大，首先对P=f（Q）性能曲线进行分析。
在石油化工行业中常用到的催化裂解气体压缩机，功率一般在800kW左右，其性能曲线如下图。
从中不难得出以下结论：
（1）当气流流量逐渐升高时，最终的气压随之会相应的下降，同理，一旦流量减少时，出口气压会随之升高。
（2）离心式压缩机的均衡的工作状态并不是只有一种情况，而是含有多种可能性，其均衡工作的区间分布在如图所示的工作范围内。不难分析出，各种因素相互影压缩机的工作状态，在该面积区域内的工况条件是稳定的，一旦超出范围，稳定状态会受到破坏，形成喘振。
图2的直线所表示的即为喘振线，出现在喘振线上的流量交点即为喘振流量，由上图可以清晰的得到，离心式压缩机的正常工作，离不开压力、流量、转速等适度的相互结合，一旦其中任何一个因素出现异常，都不能保证离心式压缩机的有效运行。
3.2性能曲线的影响因素
（1）进气状态的影响
在离心压缩机的内部，叶轮的高速旋转必然会使气体产生径向的离心运动，动能会随之增加。在运动的过程中，气体密度大的部分有向外的运动趋势，但由于腔体的限制，气体以挤压的方式存在，无疑会增大气压。不但得出这一结论：
任何增大气体密度或使单位体积内的气体质量增加的因素都会使P-f曲线上移，同理，密度减小或单位体积内的质量减少都会使P-f曲线下移。在日常的生产环境中，常见的影响气体状态的因素主要包含温度、压力、成份炼等方面。在保证其他因素不变的情况下，温度低、压力大、密度大的任何一种环境下，都会引起出口排气的气压升高。
（2）转速的影响
由于压缩机的工作方式是离心原理，根据物理离心原理可知，当绕着轴做圆周运动的转速上升时，离心力会随之增加，气体在容积内的压力也会随着增加，给性能曲线带来的变化即是曲线上移，同理，转速下降，带来的则是性能曲线下移的结果。并且因为离心力公式：F=mv2/r=mrw2F-离心力，r-圆周半径，v-运行速度，w-转速可知离心力与速度成二次正比，与转速也是成二次正比的关系。
4、案例分析
本文的具体案例以从日本引进的MB-CH型催化裂解气体压缩机为典型进行阐述：
4.1转速失控引发的喘振故障
在离心压缩机的运行当中，由信号来控制转轴的转速，但是如果设备出现问题时，不能对信号做出及时正确的响应，就会导致转速调节功能失灵，引发喘振故障。在以往比较典型的喘振故障有：1980年，由于蒸汽质量差，产生的信号所需的条件不足，蒸汽的压力值平均处于0.75MPa,机组在额定功率的状态下工作，当时转速达不到标准要求，相差多至20%,引发的喘振故障比较常见；1983年，机组的系统配合不协调，转速、功率都达不到指标要求，导致转速失控，发生喘振现象。
4.2进口气压低引发的喘振故障
1980年，由于离心压缩机的零部件卡在进口处，导致进气口气压较低，发生喘振故障。一般离心式压缩机的工作环境比较恶劣，机械主机或当中的零部件会发生脱落、损坏，产生的部件碎片会留在设备当中，但由于不处于部件本身的工作位置，会对其他的工作环节造成影响，特别是对气流气压的影响较大，该类喘振故障在日常的生产应用也比较常见。
4.3气体状态引发的喘振故障
在1981年，由于设备的生产实验需要，生产产品中引入了炼渣油，但由于该产品中含有重金属，致使气体状态发生改变，产生大量的氢气，由于氢气的相对分子量很小，对气体的成份单位质量有所降低，导致性能曲线脱离正常工作的范围，引发了喘振现象。
5、发生喘振的规律
结合日常工作生产，具体总结出了如下喘振规律：
（1）管网的性能曲线会随着压缩机性能曲线的变化而变化，一般情况下，当管网不畅、压力增加时都会引发喘振现象，并且此类喘振有其自身的特征。
（2）当压缩机的性能曲线发生变化时，管网的性能可能不会变化，.转轴转速、温度、气压和气体状态发生改变时，可能引发喘振故障，但这些因素并不一定会引发喘振。
（3）压缩机与管网性能曲线同时变化，并且当两者同时发生变化时，喘振的几率更大。
6、结语
在日常的生产中，喘振很难避免，并且对正常的工作运行也会产生消极的影响，但具体分析离心压缩机喘振故障的形成原因，对生产人员的相关知识进行培训，以便他们在生产现场可以根据具体情况做及时合理的调节，尽量将喘振的消极后果降到最低。喘振虽然是离心压缩机的固有特性，但随着科技的进步和该行业对喘振故障分析的研究深入，业内人士正在积极寻找优化、合理的应对预防方案，相关课题的研究也一直作为离心式压缩机的重点研究方向。
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