往復式壓縮機運行中故障與預防方法

陳楊磊 譚川江 蔣宏 張金星 殷穩

摘 要：科技在不斷的發展，社會在不斷的進步，往復式壓縮機由于其耗能少、應用范圍廣等優勢，在化工類企業的生產活動中被廣泛應用，但其也有相應的缺點。例如，往復式壓縮機的運動部件較多，結構復雜，容易發生故障。本文著重分析往復式壓縮機的常見故障以及預防方法，淺析了往復式壓縮機運行中故障原因，并且在各個系統做了簡要分析，提出了預防方法，提高往復式壓縮機的運行周期，減少了不必要的損失。

關鍵詞：往復式壓縮機;預防方法;故障

雖然往復式壓縮機的性能比較理想，但在具體的使用過程中依舊會出現一定的問題，例如氣閥方面的問題等。為確保這一設備的實效性發揮，因此，就能夠有效解決這一問題的措施進行探究，具體內容分別為有效處理氣缸溫度的措施、解決氣閥故障以及活塞環零件故障等。

1 往復式壓縮機氣閥故障原因分析

1.1 閥片損壞原因分析

往復式壓縮機氣閥應用中出現閥片損壞的現象是比較常見的，其形成原因主要有以下幾點：首先，因為氣閥閥片長期應用必然會存在明顯的疲勞損壞現象，尤其是在頻繁撞擊下，自身很容易受到影響;其次，因為閥片和導向塊工作面存在明顯的磨損現象，同樣也會在運行中表現為損壞問題，尤其是在閥片邊緣區域，受損相對更為嚴重;另外，因為閥片材料自身存在明顯質量問題，采用強度不佳或者是存在明顯夾渣的材料進行生產，閥片的應用效果必然受損;最后，因為相關介質對于閥片形成的腐蝕影響，也會導致閥片在長期應用中受到明顯損壞威脅，并且還會進一步加大疲勞損壞以及磨損的程度。

1.2 往復式壓縮機熱能故障的機理

經過長時間的運轉，壓縮機會減損熱力性能。造成往復式壓縮機熱能故障的主要原因通常是填料函或吸氣閥、排氣閥等易損件的損壞。吸氣閥、排氣閥和填料函的損壞會導致排氣量降低;壓縮比例失調。排氣量的降低還可能會引發管路泄漏。針對排氣量不足的問題，要及時查看活塞組件、油路、氣缸等部件。據相關資料統計，進、排氣閥的故障，占比往復式壓縮機總故障率的60%。氣閥故障可導致排氣量降低、排氣溫度增高、壓比失調;嚴重時可能會導致機組報廢。

1.3 彈簧損壞原因分析

在往復式壓縮機氣閥長期應用中也容易出現彈簧受損問題，也會影響到氣閥的正常應用，比較常見的成因如下：首先，疲勞破壞在彈簧中的表現是比較明顯的，因為其需要在壓縮力方面不斷變化，進而也就必然會影響其應用性能;其次，彈簧和周圍孔壁存在明顯的摩擦問題，也會加大彈簧的受損程度，甚至可能導致彈簧斷裂問題;另外，在彈簧的正常應用中，其也可能會受到周圍介質的影響，導致其腐蝕較為嚴重，出現凹坑或者是麻點等隱患;最后，因為彈簧材料的初始加工不當，在加工中沒有應用規定材質，熱加工也存在著一些不足問題，必然會導致其后續應用效果受損。

2 往復式壓縮機氣閥故障解決方案

2.1 及時校核閥片

解決往復式壓縮機氣閥故障問題，首先把握好閥片的控制，能夠促使閥片運動規律較為合理，符合整體運行需求，針對振顫現象進行重點關注，降低該現象可能對于閥片產生的不良影響和威脅。基于此，需要針對閥片的具體狀態進行及時校核處理，有效控制彈簧的預壓縮量，促使其可以滿足氣閥運用要求，針對彈簧的剛度系數以及閥片升程也需要予以及時調整。為了更好提升閥片應用性能，還可以在初始生產中調整其厚度，為后續正常運行提供有效支持，并且通過設置緩沖片的方式優化閥片的應用。

2.2 處理活塞環的問題

首先需要對活塞環的設計工作進行完善，確保其開口間隙與壓縮機的相關需求相吻合。正常情況下，其切口之間是參差狀態的，且需要及時磨合。故而設計人員需將磨合階段進行改進，確保其實效性提升。實踐證明，及時將磨合環節的質量提升，同時將其表面的粗糙度降低可使得其效率顯著提升。若是出現了振動異常的情況，就需要先將零件進行固定，繼而綜合考慮相關因素，例如調整管線位置等或者對管架進行及時的加固。例如當活塞的組件出現了一定的問題，在排除了故障之后就應該檢查組件的泄漏情況，如有必要需對其進行及時的更換與修復，確保活塞環的密閉性達到理想化的效果。

2.3 往復式壓縮機狀態的監測

1）壓縮機的各項參數分析運行參數的檢測對保障壓縮機的正常高效運行至關重要。通過對電機電流、排氣壓力、潤滑油溫度、潤滑油壓力、排氣溫度等主要參數數據進行監測并記錄，用于檢測壓縮機運行狀態和工藝參數，用這些參數在時間軸上比對分析可以直觀的監測壓縮機的運行狀態。2）機械噪聲檢測在氣缸頭安裝振動傳感器從而利用發出的波形信號來診斷機器各個部位的運行狀態，磨損情況是工業檢測的常用方法，分析各個部位的振動信號，用電腦軟件可視化分析來有效診斷那個部位以及其故障情況。但由于當前檢測儀器精度不高，缺少可靠性能的傳感器以及檢測成本過高，導致應用范圍較小。

3 診斷往復式壓縮機故障應注意的問題

近年來，往復式壓縮機的故障診斷技術不斷推陳出新。在實際運用的過程中也積累了很多經驗。但往復式壓縮機的故障診斷、分析仍然是業界的重點、難點。在進行往復式壓縮機診斷的時候應該注意以下幾個問題：1、要注意多種技術的結合。由于往復式壓縮機的結構復雜，檢測數據不十分穩定;干擾源較多，單一技術很難滿足往復式壓縮機的故障檢測。要結合多種技術進行綜合診斷。2、檢測準確率不高。由于往復式壓縮機的檢測信息都是間接采集，有一些不確定性;常會出現誤判，操作人員要加強故障識別的研究。3、不能有效診斷典型故障。曲軸、連桿、活塞桿的裂紋或斷裂仍不能有效診斷。國外有相關文獻記載，用應變傳感器來檢測曲軸是否每轉都有負向載荷，以此來判斷活塞桿的缺陷，但是其可靠性和準確性還有待研究。

4 結語

往復式壓縮機是很多大型工業設備不可或缺的重要原件，同時壓縮機的系統性故障頻發是工業生產中面臨的重大問題，加強故障的診斷和監測對確保設備的正常運轉意義重大。然而，當今機器監測和工作人員故障診斷技術亟待加強，技術人員日常應該加大巡檢力度并且要在實踐中不斷探索科學有效的方法，確保設備的正常運轉。

參考文獻

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