往復壓縮機運行故障及預防策略

陳鳳波

（大慶油田有限責任公司天然氣分公司，黑龍江大慶 163411）

0 引言

化工企業涉及到的多類生產設備中，往復壓縮機屬于核心范圍內的裝置，為保證企業的生產活動能夠順利進行，需要盡可能維持往復壓縮機的正常運行狀態。和其他類型的壓縮機對比發現，前者的工作情況更加復雜，并且會在摩擦作用下造成零部件嚴重損害，故障發生率居高不下。

1 壓縮機的結構原理

壓縮機可以將低壓氣體轉換成高壓氣體，在壓縮機組中得到了廣泛應用。壓縮機設備具有很多種類，如離心式、螺桿式和往復式等，都有各自獨特的結構優勢。從整體而言，壓縮機都是由定子與轉子兩部分組成，定子又分成隔板、軸承、密封和機殼等部件，轉子則包括了聯軸器、葉輪和主軸等部件[1]。往復式壓縮機多是從吸氣管處吸進低溫低壓的氣體，由電機帶動活塞進行壓縮，然后將形成的高溫高壓氣體從排氣管排出，給制冷循環帶來源源不斷的動力。

工作時，介質氣通過高速旋轉中的葉輪，提高壓力與速度，并將原動機的機械能逐漸轉換成氣體動能和靜壓能，并在擴壓器的作用下，增大氣體的流道面，讓前方氣流速度下降。這樣就能在后方氣體不斷涌出的時候，將氣體動能轉化成靜壓能，最終實現增壓的效果。

2 往復壓縮機運行故障

2.1 轉子不對中

大型壓縮機組的多個轉子間，會因為設備安裝誤差、基礎沉降和熱膨脹等因素影響，導致各自軸線出現不對中情況，很容易引發一系列嚴重后果，使壓縮機的振動狀態出現異常，無法維持正常的穩定運行。

2.2 閥片磨損或斷裂

閥片的作用是關閉或開啟閥座通道，大部分的閥片是片狀形態，在實際運轉中容易出現兩類荷載損毀現象：①閥片兩邊有壓力差異時會出現均布荷載，荷載隨氣缸內部壓力的變化而改變，可能因為交變荷載導致閥片彎折過度而損壞，進而在閥片上形成環向裂痕；②閥片和升程操控器碰撞而出現碰撞荷載，由于壓縮機在實際運行中不斷產生碰撞，閥片必定會彎折形變，形成徑向裂痕[2]。

2.3 彈簧斷裂

氣閥壽命在很大程度上影響彈簧運行效果，在設計階段會依據氣閥本身的需求來選擇彈簧，要保證氣閥的正常啟閉，最重要的就是要控制好彈簧質量。目前，環狀閥片基本都搭配塔形彈簧，壓縮機在工作中開啟閥片時，就會盡可能增強彈簧彈力作用，減輕閥片遭受的沖擊，延長彈簧使用的年限。

2.4 氣閥設計不夠合理

各種往復壓縮機需要根據實際情況來選擇恰當的氣閥型號，才能保證壓縮機的運行更加穩定、可靠。其中，環形閥是最為常見的一種氣閥類型，其在開啟與關閉的過程中，整個氣閥形成的阻力比較小，操控也很便捷，并具有足夠的應用時限，構造的牢固性也很好，運行的安穩性相對較強[3]。

3 往復壓縮機運行故障的預防策略

3.1 加強維護保養的力度

為延長壓縮機的使用年限，需要做好充分的日常維護工作，相關人員要加強對各項設施的檢修，不僅可以在很大程度上減少易損毀零件的碰撞，還能有效預防運轉過程中的故障。在日常維護中，要依據嚴格的標準加固螺絲結構，使整個配合面更加平整，盡可能避免由部件維護不合理引發嚴重的噪聲與振動。

3.2 確保安裝的精準性

在安裝壓縮閥之前，應仔細檢查和清潔壓縮機內部的各種零部件，若存在異物，要盡可能采取有效的方式做好清潔工作，以便下次安裝。完成閥門組裝后，要展開有效的檢查，將閥座正確放置，依據彈簧孔的位置調整彈簧，將提升限制器放到螺栓孔中和彈簧對齊，最后旋緊螺母結束組裝。完成配置后檢查閥門，確保閥門上升保持均勻和無粘連。

3.3 縮減壓縮機的帶液量

在長時間運行后，壓縮機會產生很多帶液，日常維護過程中，要在開啟壓縮機之前清潔干凈氣缸內的帶液。當壓縮機中有較多帶液量時，容易導致氣閥發生故障，有效減少壓縮機帶液量就顯得很有必要。為了有效減少分離罐中積存的帶液，一般采取強化壓縮機進行氣液分離的手段，如增大氣液分隔面積，及時將分隔出來的物質排除掉，這樣能夠有效避免帶液進入壓縮機內[4]。

3.4 完善管理制度

壓縮機的應用需要以裝置特點為依據，制定將定期維修與動態養護有機結合的管理制度。相關部門要合理分析設備的維護信息，重點監測故障易發部位的氣閥，逐漸對數據展開動態跟蹤，有效預判氣閥的使用壽命和故障等，最大限度保障氣閥運行的安全性和穩定性。

4 往復式壓縮機狀態的監測

4.1 合理分析各項參數

為保證壓縮機運行的高效性與穩定性，做好各項參數的檢測工作十分必要。通過監測和記錄排氣溫度、潤滑油的壓力和電機的電流等參數數據，可以有效檢測壓縮機的運行狀態與各項工藝參數，借助這些參數在時間軸上展開合理的對比分析，更加直觀科學地監測壓縮機工作狀態[5]。

4.2 檢測機械噪聲

在氣缸上安裝振動傳感器，可以通過波形信號對設備各部位運行狀態進行有效診斷，如磨損情況就是常用的工業檢測項目，在分析多個部位振動信號的基礎上，能夠合理判斷出相應的故障情況。目前具備的檢測工具精準度不高，傳感器的可靠性不強，檢測成本投入也很高，所以該方式并沒有得到廣泛應用。

5 結束語

在大型工業設備中，往復壓縮機是不可或缺的一部分，很容易出現設備故障，需要加強對故障的監測與診斷力度，盡可能保證設備安全運行，推動相關工作的順利開展。