往復式活塞氮氫氣壓縮機故障及排除

黃世凱等

摘 要：往復式壓縮機是化工企業中非常重要的機械設備，往復式活塞氮氫氣壓縮機在現代化工企業中應用十分廣泛，在企業生產中發揮著重要的作用。壓縮機發生故障會造成生產效率的降低或者停產，甚至造成火災或者其他安全事故，造成巨大的經濟損失。該文對往復式活塞氮氫氣壓縮機的常見故障進行分析，并提出故障排除的方法，旨在保證生產的順利進行，提高生產效率。

關鍵詞：往復式活塞 氮氫氣 壓縮機 故障

中圖分類號：TH457 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）03（a）-0031-01

往復式壓縮機以其產生氣體壓力大、效率高、可靠性高在工業生產中應用非常普遍，特別是化工企業，往復式活塞壓縮機發揮著重要的作用。隨著生產技術的不斷提高，往復式活塞氮氫氣壓縮機的應用，在化工企業生產中應用非常廣泛，已經成為石油和化工生產中不可或缺的重要設備。往復式活塞氮氫氣壓縮機在持續的生產運行中，不可避免會發生一些故障，對正常生產造成影響，氮氫氣如果發生泄漏還會造成火災隱患，對生命財產安全造成威脅。因此，對故障要及時發現和排除，以保證生產的順利進行，排除安全隱患，避免造成更加嚴重的安全生產事故。

1 往復式活塞氮氫氣壓縮機常見故障分析

1.1 曲軸斷裂

往復式壓縮機進行往復運動是依靠曲柄連桿完成的，曲軸斷裂故障是指活塞發生撞桿，機身與汽缸發生脫離開裂的故障。曲軸發生斷裂分成兩段，排氣管發生嚴重的撕裂變形。在高壓的情況下，管路中的氮氫氣發生泄漏，氮氫氣如果遇到明火，就會發成火災或者爆炸，對人身和財產的安全都具有巨大的威脅，會造成嚴重的安全事故。這種故障發生的原因主要是因為曲頸和曲臂過渡的圓角不當，在經過熱處理的情況下，應力全部集中在圓角位置上并且呈不規則的分布。如果曲軸長期中超負荷的狀態下運行，油氣孔逐漸發生起裂直至曲軸發生斷裂。

1.2 連桿斷裂

往復式活塞氮氫其壓縮機連桿經過長期的持續運轉，連桿的螺栓逐漸老化出現塑性變形，螺栓的釘頭發生松動，與斷面相脫離而產生了偏心負荷。另外螺栓的質量問題，也是造成連桿發生斷裂的原因之一。連桿發生斷裂，會造成十字頭滑履、罐焊口和冷卻器等多種部件發生故障。

1.3 活塞桿斷裂

活塞桿斷裂對生產運行的穩定性和持續性造成嚴重影響，而活塞桿斷裂在化工企業的壓縮機故障中又很常見。實踐中發現，活塞桿斷裂的位置主要集中在緊固活塞的螺紋位置以及十字頭連接螺紋的位置。究其原因，是因為在對設備進行設計的過程中，沒能考慮到運轉拉力對活塞桿的影響，在設備安裝的過程中，預緊力過大，使活塞受到的撞擊力遠超過了活塞桿的承載極限，長期運轉勢必會造成活塞桿發生斷裂。

1.4 排氣量不足

往復式壓縮機中長期的運轉中過濾清器重積累了大量的污垢造成了堵塞，吸氣阻力增加，對氣量造成不利的影響，造成排氣量不足。氣閥的閥片和閥座之間有雜質存在，使得二者間關閉不嚴有漏氣現象，對排氣量造成不利影響，同時還會對壓力和溫度造成影響。另外氣缸、活塞、活塞環因本身質量的原因或者長期的使用受到嚴重的磨損，汽缸余隙過大造成泄露量的增加直接對排氣量造成不利影響。

1.5 排氣溫度不正常

排氣溫度不正常多表現為排氣溫度高于設計值。排氣溫度受多方面因素的影響，如進氣溫度、壓力比、濾網情況、氣體壓縮指數等等。從生產實踐中看，造成排氣溫度高的原因主要在于吸氣溫度過高。冷卻器供水不足或者換熱效果不良，直接會造成后面段的吸氣溫度高，相應的排氣溫度也會高。另外氣閥、活塞環等密封裝置發生漏氣不僅直接會造成排氣溫度升高，同時會造成各級間的壓力發生變化，在壓力超過正常值的情況下，排氣溫度必然會升高。過濾器濾網的堵塞影響壓縮機的正常做功，也會導致排氣溫度升高。

2 往復式活塞氮氫氣壓縮機故障排除方法

2.1 提高壓縮機排氣量

要排除曲軸斷裂的故障就要從根本上降低曲軸長期超負荷的水平，提高壓縮機的排氣量。首先要注意氫氣對過濾器進行徹底的清理。過濾器長期的運行會積累大量的污垢，將污垢清楚啊，同時縮短吸氣管，加大吸氣管的直徑，可以有效的降低吸氣阻力，提高吸氣量，相應的增加了排氣量。其次，設備內部活塞、氣缸等部件的磨損會造成氣體的泄漏，從而影響到排氣量，進而加大了部件的磨損率。在對氣缸、活塞安裝的過程中，合理的控制間隙，可以有效的降低磨損，間隙的大小可根據活塞的材質和質量情況加以確定。最后，控制氣閥的彈簧力保持適中，彈簧力過大或者過小都會影響閥片的正常工作。合理控制彈簧力，應與氣體通道界面和閥片的生程相結合。

2.2 對溫度進行控制

為了保證往復壓縮機排氣溫度的政策，需要找到導致溫度升高的原因，并采取有效的方法加以控制。首先，對排氣溫度加以控制，提高膨脹閥的開啟都和吸氣的壓力，如果排氣溫度高，可采取改變吸氣管長度、增加冷卻水量的方法加以解決，同時配合對不凝性氣體量加以控制。其次，定期更換潤滑油，選擇品質良好的潤滑油，定期檢查壓縮機的部件，對有磨損跡象的部件提早更換。最后，保證冷凝器保持恒定的溫度，定期清理冷凝器的結垢，盡量降低制冷劑，同時將冷凝器的傳熱面積適當的增加。

2.3 控制壓縮機壓力

首先，對濾清器定期進行污垢的清理，疏通排氣管道，降低吸氣管的吸氣阻力，并根據實際生產條件控制排氣量保持在標準范圍內。其次，降低填料函的漏氣量，嚴格按照要求安裝填料函，預防填料函與活塞桿之間的磨損，中填料函位置定期加潤滑油，以保證冷卻和密封作用的充分發揮。控制壓緊氣閥壓緊力適宜，壓力過大和過小都會對氣閥的做功造成不利的影響，根據閥腔直徑和大氣體壓力來確定壓緊力。

3 結語

綜上所述，往復式壓縮機的正常運轉需要在日常的工作中加強維護和管理，定期對壓縮機的運行情況進行巡檢，對有磨損跡象的部件做到及早發現，及時更新，以保證設備能夠保持持續穩定的運行，更能預防安全事故的發生。在實際工作中要注意積累經驗，不斷提高故障的判斷力和檢修技術，對檢修周期進行合理的控制，既滿足生產的需要又延長了設備的使用壽命。

參考文獻

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