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【摘要】随着我国的改革开放的步伐的进一步加快，我国的经济也取得了长足的发展，人民的生活水平进一步提高。一系列成就的取得，离不开我国的科学技术的发展，PTA作为当前的先进的生产技术，对我国的经济建设起着不可估量的作用，加强其研究具有重要的作用。本文笔者结合自己的实际的工作经验和理论的研究，现简要谈谈PTA装置中空气压缩机组的振动控制。
【关键词】PTA装置，空气压缩机组，振动，控制
中图分类号：[TH138.21]文献标识码： A 文章编号：
一．前言
现阶段PTA技术的取得了较大的发展，主要表现在：降低投资、提高产品质量、缩小企业成本、节能环保、使生产规模化、装置布局紧凑化，简化工艺流程、操作流程低温、低压化等。空气压缩机作为当前我国的工业建设的最必不可少的工具之一，加强其研究、促进其发展也同样具有重要的意义。
二．PTA装置中空气压缩机组的振动的工作概述
大型空气压缩机组多应用在石油化工装置需要大流量高压力的气体输送上。在PTA装置中所应用的压缩机组就是该类应用的典型代表，其主要作用是为氧化反应器提供所需的压缩空气。在工艺上，每套机组均由空气压缩机，蒸汽透平，尾气膨胀机3部分组成，压缩机的驱动能量主要由蒸汽透平和反应尾气膨胀机提供。为保证压缩机组平稳运行，每套机组还有与之配套的循环冷却水，润滑油，控制油等辅助系统。由于转子、轴承、壳体、联轴节、密封和基础等部分的结构、加工、安装等方面的缺陷偏差，运行中的正常及异常气量波动及转动部件的磨蚀，机组在运行中会产生振动。过高的振动又往往是机器损坏的主要原因。所以，配备有一套完整的振动测量、监视、报警连锁保护及喘振控制是十分必要的。
三．常见的故障分析
在生产过程中PTA装置中空气压缩机组常出现故障，造成此情况的主要原因是由于滤袋堵塞使过滤器内部的压力升高，当超过某一设定值时，为了保证过滤器不受损害，料仓的放空阀会自动打开并向外排粉料，因此只要解决过滤器内压力升高的问题，漏料的问题就迎刃而解了。经过分析，造成此故障的原因有以下几种：
1.风压不足
因为反吹系统是利用仪表风瞬间产生的风压来吹扫滤袋上的固体颗粒，若风压不足则会使少部分颗粒脱落，其余部分仍留在滤袋上，造成滤袋堵塞，过滤器内部压力升高。
2.膜片破损
隔膜阀的主要组件膜片，在工作过程中动作频率很高，再加上受外界条件（空气湿度、酸腐蚀）的影响，膜片逐渐磨损老化，一段时间后，膜片就会出现破损。当外室气体瞬间排空时，环室内的气体就会迅速通过膜片破损处进入外室，使两室内的压力瞬间达到平衡，造成隔膜阀无法打开，因此出现了只能听到向外排气，却听不到气体吹扫的声音。
3.节流孔堵塞
在膜片完整的情况下，节流孔是外室补充压力的唯一途径，若节流孔堵塞，在外室排出气体后就无法补充气体，造成环室内的压力高于外室，隔膜阀始终处于阀开状态，因此会听到吹扫风一直吹扫而没有外室向外排气的声音、虽然吹扫风一直吹扫，但没有瞬间吹扫效果好，时间长了，滤袋也容易发生堵塞，造成过滤器内部压力升高。
4.电磁阀本身故障
电磁阀位于先导阀上部，它的带点与失电决定着先导阀的开启与关闭。若电磁阀始终带电，就会使先导阀一直处于打开状态，从而使隔膜阀也处于打开状态，吹扫风就会一直吹扫。同样，若电磁阀一直失电，隔膜阀就始终关闭，反吹管没有了吹扫风，容易造成滤袋堵塞。
5.先导阀堵塞
先导阀在隔膜阀排气口处，只有阀芯，并与电磁阀相连，当先导阀堵塞时，外室的气体无法排出，隔膜阀就会始终关闭，造成吹扫风无法进入吹扫管道进行吹扫。
6.消音器堵塞
7.为了减少噪音污染，通常在先导阀后装有消音器，但因PTA装置空气内含酸量较高，再加上直接与空气接触，时间久了易被氧化，使消音器出口处堵塞，造成气体排不出去。
8.程序参数
在检查了各硬件部分均正常的情况下，仍有漏料的情况，这时应查看程序参数的设定是否正确。若吹扫效果不好，造成滤袋堵塞，可能是吹扫时间过短或两个输出信号的间隔时间过长。
四.压缩机的振动保护
压缩机组的振动可分为以下几种形式。
1.同步振动．又称强迫振动。主要由转子的不平衡、联轴器的不对中、安装不良等原因造成。其振动的频率为转子的回转频率及其倍频；振动的振幅，在转子的临界转速前，随着转子转速(n)的增加而增大；超过临界转速，则随临界转速的增加而减少，在临界转速处，有一共振峰值。对转子来说，其激振原因是转子的不平衡(转子的质心与回转轴线的偏离)导致旋转时产生离心惯性力。该力的大小取决于转子的不平衡程度。
2.亚同步振动．又称自激振动，其振动频率低于转子的回转频率。由于这种差异在转子和定子中产生交变应力，并且这种振动常常在某个转速下(频临大于或小于临界转速)突然发生，因而对高速回转机械也具有较大危害性。
3.当工艺介质流量减少到小于该工况下特性曲線喘振点时，即发生机组喘振。喘振会对机组转子叶轮及轴瓦等部件造成较大损坏。因此．一般压缩机系统均会设有一套完整的防喘振保护系统。空气压缩机组作为高速回转机械，所允许的振动极限，在国际标准280-2372／2373以及3945中均有规定。较早的分类标准，都是以机器的绝对振动量为基础制定的，但绝对振动量是不能灵敏地反映转轴组件瞬态变化的。因此，近年来许多国家开始采用相对振动限制值。对于压缩机生产厂商，根据设备自身特点，参照相关标准，也制定出自己的振动警告(报警)值及连锁(停车保护)值。运行中，当机组转子及主轴出现较高振动达到报警值时，产生声／光报警，提请操作人员注意，及时查找异常原因；当振动值升高达到连锁值时．激发连锁动作，机组强制停车或卸载．防止振动进一步增大导致设备损坏，同时产生更高强度的声／光报警．提醒操作人员及时分析处理。
五.空气压缩机的防震动控制
1.加工上，对转子进行动平衡处理，减小转子质心与回转轴线的偏距;偏差大导致振动高，叫做”强制振动”，长期运行对转子(轴)及轴瓦有损害。
2.安装上，严格按照设备厂商要求，确保对中，间隙，设备基础，设备支撑等安装指标符合厂商要求。
3.在设计上，使转子在远离临界转速区运行，避免”共振”情形发生。
4.在启机升速操作中，以快速通过临界转速区的操作，来避免共振的发生。机组带负荷运行后，负荷及运行模式调整力求平稳，不宜波动过大。在阴雨等空气湿度大的天气，适当开大级间冷却器的凝液排放，防止带入凝液冲击转子叶轮;
5.对机组所用润滑油油质定期分析，运油温要控制在要求范围，油温过低，形成油膜异常，易导致振动升高，俗称”油振”或自激(励)振动。对于带有蒸汽透平的机组，要时刻注意监测进汽参数，并注意管线及凝液分离罐排凝，防止带入凝液水滴。否则易使振动升高，长时间运行易损伤汽轮机叶片。对于带有尾气膨胀机的机组，运行时要确保进气压力流量在控制值以上，避免在进气量不足情况下长时间运行。
六．结束语
我国的现代化的经济建设离不开各种先进的科技和设备的支持，PTA装置广泛用于现代化的建设事业当中，比如，石油工业。作为大型的空气压缩机组，对其震动进行控制具有十分重要的作用，它能够保证整个机组的平稳正常的运转和生产的安全正常的进行，取得PTA在空气压缩机中的防震动的有效控制。
参考文献：
[1]屈梁生．何正嘉·机械放障诊断学[M]·上 上海科技出版社
[2] 我国PTA技术发展与节能[J]；石油化工技术与经济；2011年04期.
[3] 对二甲苯（PX）氧化反应器的流体动力学研究[D]；华东理工大学；2010年.
[4] PTA纯度分析与控制方法的研究[D]；合肥工业大学；2008年.
[5] 肖志明.PTA污水处理技术综述[J].聚酯工业,2005,18(5).
[6] 双膜法工艺助PTA中水回用[J].化工中间体,2010(2).
【关键词】PTA装置，空气压缩机组，振动，控制
中图分类号：[TH138.21]文献标识码： A 文章编号：
一．前言
现阶段PTA技术的取得了较大的发展，主要表现在：降低投资、提高产品质量、缩小企业成本、节能环保、使生产规模化、装置布局紧凑化，简化工艺流程、操作流程低温、低压化等。空气压缩机作为当前我国的工业建设的最必不可少的工具之一，加强其研究、促进其发展也同样具有重要的意义。
二．PTA装置中空气压缩机组的振动的工作概述
大型空气压缩机组多应用在石油化工装置需要大流量高压力的气体输送上。在PTA装置中所应用的压缩机组就是该类应用的典型代表，其主要作用是为氧化反应器提供所需的压缩空气。在工艺上，每套机组均由空气压缩机，蒸汽透平，尾气膨胀机3部分组成，压缩机的驱动能量主要由蒸汽透平和反应尾气膨胀机提供。为保证压缩机组平稳运行，每套机组还有与之配套的循环冷却水，润滑油，控制油等辅助系统。由于转子、轴承、壳体、联轴节、密封和基础等部分的结构、加工、安装等方面的缺陷偏差，运行中的正常及异常气量波动及转动部件的磨蚀，机组在运行中会产生振动。过高的振动又往往是机器损坏的主要原因。所以，配备有一套完整的振动测量、监视、报警连锁保护及喘振控制是十分必要的。
三．常见的故障分析
在生产过程中PTA装置中空气压缩机组常出现故障，造成此情况的主要原因是由于滤袋堵塞使过滤器内部的压力升高，当超过某一设定值时，为了保证过滤器不受损害，料仓的放空阀会自动打开并向外排粉料，因此只要解决过滤器内压力升高的问题，漏料的问题就迎刃而解了。经过分析，造成此故障的原因有以下几种：
1.风压不足
因为反吹系统是利用仪表风瞬间产生的风压来吹扫滤袋上的固体颗粒，若风压不足则会使少部分颗粒脱落，其余部分仍留在滤袋上，造成滤袋堵塞，过滤器内部压力升高。
2.膜片破损
隔膜阀的主要组件膜片，在工作过程中动作频率很高，再加上受外界条件（空气湿度、酸腐蚀）的影响，膜片逐渐磨损老化，一段时间后，膜片就会出现破损。当外室气体瞬间排空时，环室内的气体就会迅速通过膜片破损处进入外室，使两室内的压力瞬间达到平衡，造成隔膜阀无法打开，因此出现了只能听到向外排气，却听不到气体吹扫的声音。
3.节流孔堵塞
在膜片完整的情况下，节流孔是外室补充压力的唯一途径，若节流孔堵塞，在外室排出气体后就无法补充气体，造成环室内的压力高于外室，隔膜阀始终处于阀开状态，因此会听到吹扫风一直吹扫而没有外室向外排气的声音、虽然吹扫风一直吹扫，但没有瞬间吹扫效果好，时间长了，滤袋也容易发生堵塞，造成过滤器内部压力升高。
4.电磁阀本身故障
电磁阀位于先导阀上部，它的带点与失电决定着先导阀的开启与关闭。若电磁阀始终带电，就会使先导阀一直处于打开状态，从而使隔膜阀也处于打开状态，吹扫风就会一直吹扫。同样，若电磁阀一直失电，隔膜阀就始终关闭，反吹管没有了吹扫风，容易造成滤袋堵塞。
5.先导阀堵塞
先导阀在隔膜阀排气口处，只有阀芯，并与电磁阀相连，当先导阀堵塞时，外室的气体无法排出，隔膜阀就会始终关闭，造成吹扫风无法进入吹扫管道进行吹扫。
6.消音器堵塞
7.为了减少噪音污染，通常在先导阀后装有消音器，但因PTA装置空气内含酸量较高，再加上直接与空气接触，时间久了易被氧化，使消音器出口处堵塞，造成气体排不出去。
8.程序参数
在检查了各硬件部分均正常的情况下，仍有漏料的情况，这时应查看程序参数的设定是否正确。若吹扫效果不好，造成滤袋堵塞，可能是吹扫时间过短或两个输出信号的间隔时间过长。
四.压缩机的振动保护
压缩机组的振动可分为以下几种形式。
1.同步振动．又称强迫振动。主要由转子的不平衡、联轴器的不对中、安装不良等原因造成。其振动的频率为转子的回转频率及其倍频；振动的振幅，在转子的临界转速前，随着转子转速(n)的增加而增大；超过临界转速，则随临界转速的增加而减少，在临界转速处，有一共振峰值。对转子来说，其激振原因是转子的不平衡(转子的质心与回转轴线的偏离)导致旋转时产生离心惯性力。该力的大小取决于转子的不平衡程度。
2.亚同步振动．又称自激振动，其振动频率低于转子的回转频率。由于这种差异在转子和定子中产生交变应力，并且这种振动常常在某个转速下(频临大于或小于临界转速)突然发生，因而对高速回转机械也具有较大危害性。
3.当工艺介质流量减少到小于该工况下特性曲線喘振点时，即发生机组喘振。喘振会对机组转子叶轮及轴瓦等部件造成较大损坏。因此．一般压缩机系统均会设有一套完整的防喘振保护系统。空气压缩机组作为高速回转机械，所允许的振动极限，在国际标准280-2372／2373以及3945中均有规定。较早的分类标准，都是以机器的绝对振动量为基础制定的，但绝对振动量是不能灵敏地反映转轴组件瞬态变化的。因此，近年来许多国家开始采用相对振动限制值。对于压缩机生产厂商，根据设备自身特点，参照相关标准，也制定出自己的振动警告(报警)值及连锁(停车保护)值。运行中，当机组转子及主轴出现较高振动达到报警值时，产生声／光报警，提请操作人员注意，及时查找异常原因；当振动值升高达到连锁值时．激发连锁动作，机组强制停车或卸载．防止振动进一步增大导致设备损坏，同时产生更高强度的声／光报警．提醒操作人员及时分析处理。
五.空气压缩机的防震动控制
1.加工上，对转子进行动平衡处理，减小转子质心与回转轴线的偏距;偏差大导致振动高，叫做”强制振动”，长期运行对转子(轴)及轴瓦有损害。
2.安装上，严格按照设备厂商要求，确保对中，间隙，设备基础，设备支撑等安装指标符合厂商要求。
3.在设计上，使转子在远离临界转速区运行，避免”共振”情形发生。
4.在启机升速操作中，以快速通过临界转速区的操作，来避免共振的发生。机组带负荷运行后，负荷及运行模式调整力求平稳，不宜波动过大。在阴雨等空气湿度大的天气，适当开大级间冷却器的凝液排放，防止带入凝液冲击转子叶轮;
5.对机组所用润滑油油质定期分析，运油温要控制在要求范围，油温过低，形成油膜异常，易导致振动升高，俗称”油振”或自激(励)振动。对于带有蒸汽透平的机组，要时刻注意监测进汽参数，并注意管线及凝液分离罐排凝，防止带入凝液水滴。否则易使振动升高，长时间运行易损伤汽轮机叶片。对于带有尾气膨胀机的机组，运行时要确保进气压力流量在控制值以上，避免在进气量不足情况下长时间运行。
六．结束语
我国的现代化的经济建设离不开各种先进的科技和设备的支持，PTA装置广泛用于现代化的建设事业当中，比如，石油工业。作为大型的空气压缩机组，对其震动进行控制具有十分重要的作用，它能够保证整个机组的平稳正常的运转和生产的安全正常的进行，取得PTA在空气压缩机中的防震动的有效控制。
参考文献：
[1]屈梁生．何正嘉·机械放障诊断学[M]·上 上海科技出版社
[2] 我国PTA技术发展与节能[J]；石油化工技术与经济；2011年04期.
[3] 对二甲苯（PX）氧化反应器的流体动力学研究[D]；华东理工大学；2010年.
[4] PTA纯度分析与控制方法的研究[D]；合肥工业大学；2008年.
[5] 肖志明.PTA污水处理技术综述[J].聚酯工业,2005,18(5).
[6] 双膜法工艺助PTA中水回用[J].化工中间体,2010(2).