往復(fù)式壓縮機(jī)故障分析與處理措施

陳剛，秦紅波，李勇，張力，向進(jìn)

（中油濟(jì)柴總公司成都?jí)嚎s機(jī)分公司，四川 成都 610100）

往復(fù)式壓縮機(jī)在機(jī)械行業(yè)、石油行業(yè)以及化工行業(yè)中都有著廣泛應(yīng)用，并且承載著保證生產(chǎn)安全穩(wěn)定的重要任務(wù)，因此，降低其故障發(fā)生概率，在短時(shí)間內(nèi)快速處理故障是至關(guān)重要的內(nèi)容。根據(jù)過往應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)來看，往復(fù)式壓縮機(jī)在實(shí)際應(yīng)用過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)故障，繼而對(duì)正常的生產(chǎn)流程造成負(fù)面影響，這就需要工作人員在日常工作時(shí)，針對(duì)故障做好相應(yīng)的處理。

1 往復(fù)式壓縮機(jī)的應(yīng)用現(xiàn)狀

往復(fù)式壓縮機(jī)也可以稱為變?nèi)菔綁嚎s機(jī)，由空氣壓縮機(jī)發(fā)展而來，運(yùn)作原理較為相似，都是借助氣缸內(nèi)的活塞進(jìn)行運(yùn)作以完成壓縮過程。往復(fù)式壓縮機(jī)中含有多個(gè)彈簧式閥門，并且均勻的分布在氣缸上，借助閥門兩側(cè)的氣壓差完成壓縮和排放，缸內(nèi)壓力大于外界時(shí)，排氣閥門打開，反之，進(jìn)氣閥門打開。

往復(fù)式壓縮機(jī)因其自身的性能在石油工業(yè)建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用，在實(shí)際發(fā)展過程中，做出了突出貢獻(xiàn)，但在實(shí)際使用過程中也發(fā)生了一些故障，對(duì)工程作業(yè)的進(jìn)程造成了嚴(yán)重的負(fù)面影響，最常見的有三種，分別為氣閥故障、冷卻水問題、活塞環(huán)故障。造成這些故障的原因有很多，以氣閥故障為例，作為往復(fù)式壓縮機(jī)中最常見的故障問題，根據(jù)某企業(yè)不完全統(tǒng)計(jì)，其內(nèi)部往復(fù)式壓縮機(jī)故障數(shù)據(jù)中，氣閥故障次數(shù)占比2/3。氣閥故障可以進(jìn)一步細(xì)分為閥片故障、彈簧故障，閥片在長時(shí)間運(yùn)作過程中會(huì)出現(xiàn)磨損，從而無法充分發(fā)揮出自身作用，進(jìn)而就會(huì)導(dǎo)致問題的出現(xiàn)，而彈簧也是在長時(shí)間運(yùn)作后出現(xiàn)疲勞，彎曲應(yīng)力和扭矩周期就會(huì)發(fā)生變化，最終導(dǎo)致故障問題出現(xiàn)。另外，氣缸之間縫隙過大、潤滑油質(zhì)量不達(dá)標(biāo)等因素也會(huì)導(dǎo)致一些故障問題的出現(xiàn)。

2 往復(fù)式壓縮機(jī)常見故障判斷方法

2.1 根據(jù)振動(dòng)信號(hào)和參數(shù)數(shù)值判斷故障

由上可知，氣閥故障是往復(fù)式壓縮機(jī)故障中最為常見的問題，這一故障現(xiàn)象出現(xiàn)后，設(shè)備的振動(dòng)信號(hào)和參數(shù)數(shù)值都會(huì)發(fā)生變化，因此，可以根據(jù)數(shù)值和信號(hào)展開判斷。以氣閥故障為例，這一故障出現(xiàn)后意味著閥片或者彈簧磨損嚴(yán)重，無法發(fā)揮出其最根本的作用，此時(shí)，氣體通過量、閥門壓力差都會(huì)出現(xiàn)變化，對(duì)此，可以采用數(shù)據(jù)分析的方式，判斷確定故障問題。比如，在往復(fù)式壓縮機(jī)工作的過程中，安置相應(yīng)的傳感器和數(shù)值監(jiān)控設(shè)備，借助信息管理系統(tǒng)，及時(shí)統(tǒng)計(jì)分析氣閥的吸氣、溫度、振動(dòng)信號(hào)以及壓氣機(jī)的油壓等參數(shù)數(shù)據(jù)，一旦出現(xiàn)異常，就要第一時(shí)間展開相應(yīng)的處理。借助

大數(shù)據(jù)技術(shù)，只需要在系統(tǒng)中輸入正常情況下的參數(shù)數(shù)值就可以完成數(shù)據(jù)監(jiān)控，只要數(shù)據(jù)信息和正常數(shù)值不符，就會(huì)立即彈出警告，根據(jù)實(shí)際數(shù)值情況，做出不同的警告等級(jí)，讓工作人員可以有針對(duì)性落實(shí)處理措施，盡可能的避免故障出現(xiàn)，即便出現(xiàn)也可以及時(shí)的展開處理工作。

2.2 根據(jù)部件檢查和潤滑檢查判斷故障

根據(jù)某企業(yè)提供的往復(fù)式壓縮機(jī)故障數(shù)據(jù)情況來看，冷卻水故障雖然發(fā)生概率較低，但只要出現(xiàn)就會(huì)造成無法估量的后續(xù)事故問題，因此必須要及時(shí)的發(fā)現(xiàn)、判斷出這一故障，及時(shí)的落實(shí)預(yù)防措施，降低故障帶來的負(fù)面影響。從實(shí)際情況來看，冷卻水故障最直觀的表現(xiàn)就是氣缸溫度過熱，這一點(diǎn)可以根據(jù)振動(dòng)信號(hào)和參數(shù)數(shù)值進(jìn)行判斷。除此之外，通過定期的部件檢查和潤滑檢查也可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問題，判斷往復(fù)式壓縮機(jī)是否存在冷卻水問題。比如，定期冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行檢查，重點(diǎn)針對(duì)十字頭滑道與氣缸等部位進(jìn)行檢測，并且將檢測得到的數(shù)據(jù)上傳到相應(yīng)的信息管理系統(tǒng)中，借助大數(shù)據(jù)技術(shù)展開數(shù)據(jù)分析，及時(shí)確定這些部位是否存在問題，從而在第一時(shí)間進(jìn)行更換或者處理，將故障可能帶來的影響降至最低，避免出現(xiàn)冷卻水供應(yīng)量不足的情況。另外，還要定期對(duì)潤滑情況進(jìn)行調(diào)查，要求員工要及時(shí)記錄每一次的潤滑供油量，確保潤滑系統(tǒng)正常運(yùn)行，對(duì)潤滑系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，避免停機(jī)，排除這些系統(tǒng)方面的因素，讓往復(fù)式壓縮機(jī)能夠穩(wěn)定運(yùn)行。

2.3 根據(jù)清潔情況和事前設(shè)計(jì)判斷故障

除了前文中提及的兩個(gè)故障分析判斷方法之外，想要從根本上預(yù)防往復(fù)式壓縮故障問題，還要落實(shí)清潔檢查，以降低活塞環(huán)故障發(fā)生概率。同時(shí)，落實(shí)往復(fù)式壓縮機(jī)用前檢查，根據(jù)實(shí)際故障處理案例來看，一些活塞環(huán)出現(xiàn)概率的原因在于開口間隙設(shè)計(jì)過小，一旦受熱膨脹，開口就會(huì)完全閉合，嚴(yán)重可以導(dǎo)致活塞環(huán)壞死斷裂。此外，定期對(duì)往復(fù)式壓縮機(jī)的清潔情況進(jìn)行檢查，確定通道清潔達(dá)標(biāo)，如果發(fā)現(xiàn)清潔不夠仔細(xì)，就要立即展開振動(dòng)信號(hào)和參數(shù)數(shù)值展開判斷，避免設(shè)備因?yàn)榍鍧崡l件上的問題，產(chǎn)生故障。活塞環(huán)故障是除了氣閥故障、冷卻水故障之外，發(fā)生編率較高的問題之一，一旦出現(xiàn)可能會(huì)導(dǎo)致漏水、漏氣、溫度升高等負(fù)面問題出現(xiàn)，嚴(yán)重的情況下，還會(huì)出現(xiàn)填料異常、燒傷等問題，保證活塞環(huán)正常非常關(guān)鍵。根據(jù)清潔情況和事前設(shè)計(jì)等方面問題判斷故障，可以將誤判、錯(cuò)判的概率降至最低，及時(shí)的采取相應(yīng)措施，處理故障，減少負(fù)面影響。

3 往復(fù)式壓縮機(jī)故障具體處理措施

3.1 氣閥故障的處理措施

當(dāng)有關(guān)工作人員發(fā)現(xiàn)往復(fù)式壓縮機(jī)振動(dòng)信號(hào)和參數(shù)數(shù)值存在異常波動(dòng)，或者氣缸發(fā)出怪聲，要立即對(duì)氣缸進(jìn)行全方位檢查，先對(duì)氣缸內(nèi)部進(jìn)行清理，判斷氣閥內(nèi)是否存在異物或是否存在損壞，從而更換新的氣閥。如果氣閥沒有問題，還要查看氣閥的縫隙，調(diào)整縫隙大小，讓其可以正常運(yùn)行。彈簧故障同理，可更換彈簧，來解決故障問題。比如，南京某化工企業(yè)每三個(gè)月都會(huì)更換一次氣閥片和彈簧，并且對(duì)氣缸進(jìn)行清洗，確保往復(fù)式壓縮機(jī)可以正常運(yùn)行。需要注意的是，如果在分別采取了上述措施后，依然存在數(shù)據(jù)異常或者振動(dòng)信號(hào)異常的問題，要對(duì)進(jìn)排氣閥進(jìn)行更換，或者檢查其內(nèi)部的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，從根本上解決故障問題。

3.2 冷卻水的處理措施

如果冷卻水出現(xiàn)問題，那么氣缸溫度會(huì)隨之提高，因此可以采用物理降溫的方式，或者降低往復(fù)式壓縮機(jī)的內(nèi)部氣體，在降溫后要及時(shí)的清除污垢，避免水雜質(zhì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生負(fù)面影響。比如，某化工企業(yè)定期安排技術(shù)人員對(duì)冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行檢查，在檢查的同時(shí)，安排清理人員清除內(nèi)部雜質(zhì)，檢查零部件情況，一旦發(fā)現(xiàn)磨損，立即更換，從而保證壓縮機(jī)氣缸正常穩(wěn)定運(yùn)行。活塞環(huán)故障的處理方式和氣閥故障的處理方式較為相似，也是采用加固零件，固定管線，以此保證活塞環(huán)的穩(wěn)定，降低其對(duì)壓縮機(jī)正常工作造成的負(fù)面影響。

4 結(jié)語

綜上所述，氣閥、活塞環(huán)、冷卻水系統(tǒng)是往復(fù)式壓縮機(jī)中最常出現(xiàn)故障的部位，必須要得到重點(diǎn)關(guān)注。在實(shí)際應(yīng)用過程中，加強(qiáng)對(duì)上述系統(tǒng)的監(jiān)控，及時(shí)分析系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，判斷是否存在故障，可以最大程度降低故障發(fā)生概率，提高往復(fù)式壓縮機(jī)的生產(chǎn)效率和使用效率。另外，落實(shí)科學(xué)系統(tǒng)的故障處理措施，可以讓相關(guān)企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，并且推動(dòng)國家有關(guān)行業(yè)的整體水平得到提高。