天然氣壓縮機常見故障分析及診斷措施研究

劉守朝

摘要：天然氣壓縮機對于提高天然氣壓力以及天然氣輸入至關重要，要想保障以及增強天然氣裝置的產氣量，就必須保證天然氣壓縮機時刻處于持續安全穩定狀態下運行而要想實現這一目標，就需要做好相關的維護保養工作。然而由于壓縮機的機構復雜，經常會出現一定的問題，鑒于此，本文根據工作中情況在論述了天然氣壓縮機的工作原理基礎上，對天然氣壓縮機常見故障原因進行分析，并提出了天然氣壓縮機的維護保養措施。

關鍵詞：天然氣壓縮機;常見故障;診斷措施

前言

通常天然氣壓縮機分為往復式、軸流式、離心式和回轉式四種。這其中，往復式壓縮機的應用范圍最廣，工作效果也可以說是最佳，可以實現一機多用。

天然氣壓縮機組包括主機——離心壓縮機和蒸汽透平，以及與其相配套的輔助設備等。包括機體、曲軸箱、曲軸、氣缸、氣閥、儀電控裝置、齒輪油泵、潤滑油系統等各部件組合。它是通過曲軸連桿機構將曲軸旋轉運動轉化為活塞往復運動，當發動機曲軸通過連軸器帶動壓縮機曲軸旋轉時，壓縮機曲軸通過連桿、十字頭、活塞桿帶動活塞在氣缸內做往復運動而實現吸氣、壓縮的工作循環。當活塞由外止點向內止點（曲軸端）運動時，氣缸容積增大，壓力減小，當其壓力低于工藝氣進氣壓力時，進氣閥打開進氣，而實現氣缸的吸氣過程，當活塞到達內止點時，吸氣過程結束。在曲軸的帶動下，活塞在向外止點運動，氣缸容積減小，當壓力大于工藝氣排氣壓力時，排氣閥打開排氣，而實現氣缸的壓縮排氣過程。

1.天然氣壓縮機的故障特征

首先天然氣壓縮機是精密龐大的設備，零部件繁多，結構相對復雜，導致故障發生具有多樣性。如天然氣壓縮機零部件，同一部件可能會發生多種故障，或者不同設備上的故障存在很大的關聯性。從而使故障的診斷和判定十分困難，需要將設備的零部件進行詳細劃分，充分了解設備運行的狀態，才能及時找出故障原因并解決。

其次，由于然氣壓縮機的工作環境相對惡劣，并且工作量十分龐大，所以易損部件非常多，而由于設備的運行需要子系統的相互協調和配合，在相互干擾之下，往往會出現多個故障同時存在的現象，所謂的“牽一發而動全身”就是這種情況。在這種情況下，對于故障原因的診斷是非常困難的，需要認真細致地對每個故障所涉及的子系統以及其中的每個零件進行分析，了解故障的內在聯系，之后對數據信息進行整理和歸納總結，尋找突破口，才能逐漸得出診斷結論。

2.常見性能故障與解決措施分析

對于往復式壓縮機而言，其性能故障按照產生原因和相應的表現，主要分為基于流體性質的機器熱力性能故障與機械性質的機械性能故障。因此本文在具體相應故障的基礎上，提出了相應的解決措施。

2.1熱力性能故障

熱力性能故障是指天然氣壓縮機在工作時，其自身的排氣量明顯不足，排氣壓力、排氣溫度等熱力性能指標無法達到規定的標準和要求，從而導致壓縮機的工作效率降低甚至停機。

根據以往的數據和經驗分析，排氣壓力不正常最大的可能是因為氣閥、活塞環或冷卻裝置出現問題，填料函和氣閥等零件損壞，并且有可能導致壓比失調、排氣溫度升高、排氣量降低等，嚴重時甚至可導致機組報廢。

2.2機械性能故障

機械性能故障是指壓縮機在運行過程中，發出異常的聲音或響動，機身存在明顯的振動，設備表面過熱等現象。機械性能故障產生的原因與幾種主要零部件有關，分別是氣閥故障、活塞環故障、活塞與活塞桿故障、刮油器故障、彈簧片故障等。實踐證明，氣閥付賬的診斷在往復式天然氣壓縮機故障診斷中很重要，其次是活塞桿斷裂、裂紋等事件也經常發生。

2.2.1氣閥故障

氣閥故障在壓縮機整體故障中是最主要的故障，其中潤滑油的選用及空氣中異物影響重大。如果選擇的潤滑油不符合設備要求的標準，會極大地阻礙設備的運行效率，不但無法發揮保護和加速的作用，還會造成設備運轉速度過慢;其次就是空氣中的異物。如果壓縮機的運行環境中存在鐵銹或其他的腐蝕性物質，將會對氣閥中的各種零件造成磨損和侵蝕，造成氣閥功能的損失或物理性破壞。

2.2.2彈簧片故障

彈簧片的作用也是不可忽視的，氣閥的彈簧片可以緩沖閥片的運轉速度，減輕限制器對于設備的沖擊力度，同時，可以保證通道的密封性良好，而一旦彈簧片損壞或彈性改變，就會導致閥片無法正常開啟和關閉，從而出現相應的故障。

2.3診斷措施

2.3.1直觀檢測

安排專人對設備進行管理和日常維護，定期開展巡視檢查工作，對于上文提到的故障原因，有針對性地機械檢測，記錄相應的壓力、溫度、排氣量等數值，及時進行分析，通過耳聽、眼看、憑借相關的經驗判斷設備故障，盡早發現隱患，排除隱患。

2.3.2人工智能與神經網格技術聯合診斷

人工智能專家系統與神經網格技術以及廣泛應用于壓縮機故障診斷，通過基于大量的實踐經驗和領域專家指導的智能化計算機程序系統，通過對設備進行實施監控，確保可以及時發現問題并解決。

2.3.3多元信息融合實時在線診斷

通過利用小波分析、人工智能理論、計算下信息系統等方法與網絡化相結合，進行熱力性能參數、振動噪聲、油液等進行實時監測，一旦出現故障可以及時報警，避免故障的擴大，同時也可以對設備的運行狀態進行預測，通過數據的變化對即將發生的故障進行預警，并進行初步的處理。

3.結束語

壓縮機中涵蓋了大量的系統、環節、設備，其運行中哪一環節部位出現故障問題都將影響整體工作的正常運行，降低作業質量。所以對壓縮機進行必要的養護維修至關重要，天然氣壓縮機的性能故障是多種多樣的，要運用正確的診斷方法，對故障原因進行分析，對設備的運行機械監測，可以有效規避故障的發生，確保設備的正常運行。

參考文獻：

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