化工機(jī)械設(shè)備H₂壓縮機(jī)設(shè)備的故障處理策略

黃永富

摘 要：H2壓縮機(jī)（hydrogen compressor）是指將水電解槽中所收集到的氫氣排到舷外的壓縮機(jī)，由于具有流量范圍廣、工作壓力范圍大、容易控制且操作安全的優(yōu)點(diǎn)，在化工企業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。然后，在實(shí)際應(yīng)用中由于受到各種因素的影響，使得H2壓縮機(jī)出現(xiàn)故障，影響設(shè)備的正常運(yùn)行。為此，本文則對(duì)H2壓縮機(jī)常出現(xiàn)的故障加以分析，并提出處理方法，以望對(duì)同仁提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：化工機(jī)械；H2壓縮機(jī)設(shè)備；故障；處理

近幾年來，隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，化工機(jī)械設(shè)備逐漸向自動(dòng)化方向發(fā)展。由于采用的新型設(shè)備，內(nèi)部結(jié)構(gòu)日漸復(fù)雜，一旦某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，可能影響到整個(gè)設(shè)備的正常運(yùn)行，最終降低生產(chǎn)效益，提高維修成本。因此，為了預(yù)防故障的發(fā)生，應(yīng)加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備的維修管理，提高預(yù)報(bào)水平，使壓縮機(jī)能夠在確保正常運(yùn)行的前提之下，加以維修，最終提高化工企業(yè)的整體效益。

1.氣體壓縮機(jī)概況

氣體壓縮機(jī)按照不同壓縮機(jī)可分為低壓壓縮機(jī)、中壓壓縮機(jī)、高壓壓縮機(jī)、超高壓縮機(jī)，其排氣壓力分別為10Mpa、（1-10）Mpa、（10-100）Mpa、超過100 Mpa。同時(shí)按照壓縮介質(zhì)的不同，又可將壓縮機(jī)分為氧氣壓縮機(jī)、氫氣壓縮機(jī)、二氧化碳?jí)嚎s機(jī)。無論是哪一種氣體壓縮及，都是由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，然后利用皮帶帶動(dòng)飛輪、曲軸旋轉(zhuǎn)，而曲軸將其安裝在偏心軸頸上的連桿提供往復(fù)運(yùn)動(dòng)，液壓活塞將其安裝在十字頭中，采用活塞環(huán)將其密封，最終使氣體得到壓縮。

其中氣體壓縮機(jī)的潤滑部位，在原則上一般可分為兩大類，即：油與壓縮氣體直接接觸、油與壓縮氣體不直接接觸。前者內(nèi)部零件有活塞桿、氣缸、排氣閥、活塞環(huán)、轉(zhuǎn)子等；后者主要有曲柄銷、滑道、曲柄軸承、增速齒輪等。最先研發(fā)的為二氧化碳?jí)嚎s機(jī)，隨后在此基礎(chǔ)之上研發(fā)了特殊的壓縮機(jī)，如：氮?dú)?、氫氣、氧氣及煤氣等，充分滿足市場(chǎng)需求。而氫氣壓縮機(jī)擁有較高的制造精度、良好的工藝條件適應(yīng)性及其較高的設(shè)備維修要求，使得氫氣壓縮機(jī)在化工企業(yè)中占有重要地位。

2.H2壓縮機(jī)設(shè)備的故障及處理方法

迄今為止，H2壓縮機(jī)在化工生產(chǎn)中的地位較突出，但隨著實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累，從中發(fā)現(xiàn)H2壓縮機(jī)在運(yùn)行的過程中，仍出現(xiàn)一些問題，影響其運(yùn)行質(zhì)量，進(jìn)而需要采取針對(duì)性策略，從而確保H2壓縮機(jī)的安全運(yùn)行。

2.1潤滑油

潤滑油壓力過低是氫氣壓縮機(jī)最為常見的故障，往往出現(xiàn)較大差異的衰敗長度，其磨損的微粒也呈現(xiàn)出不同的特征，并分別體現(xiàn)在分布、大小、形貌及其數(shù)量上。因此，在檢修的過程中，應(yīng)全面檢查氫氣壓縮機(jī)中各個(gè)油路系統(tǒng)所對(duì)應(yīng)的靜密封點(diǎn)，并重新整定漏油的油路管線。然后清除油冷卻器，查看是否由于潤滑油冷卻器泄漏導(dǎo)致的油壓降低問題。同時(shí)使用不同的檢測(cè)措施，對(duì)潤滑油的使用狀況給予分析，綜合評(píng)價(jià)所使用的潤滑油及設(shè)備磨損程度，分析出故障所在。此外，如果潤滑油中不凝氣含量超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，也會(huì)導(dǎo)致潤滑油系統(tǒng)壓力出現(xiàn)波動(dòng)。因此，可對(duì)壓縮機(jī)油路系統(tǒng)進(jìn)行拆檢，進(jìn)而確定油路系統(tǒng)是否出現(xiàn)

凝氣。若出現(xiàn)凝氣問題，可將潤滑油過濾器吸入口對(duì)應(yīng)回油管道排出口，進(jìn)而有效防止空氣泡沫吸附在管路當(dāng)中。

2.2氣閥

氫氣壓縮機(jī)上使用最為廣泛的部件，即氣閥，同時(shí)也是最為容易發(fā)生故障的部件。由于氣閥主要是依靠彈簧、閥片來進(jìn)行工作的，各個(gè)部位所發(fā)生的故障各約占一半。通常情況下，可檢測(cè)壓縮機(jī)的壓力及溫度，對(duì)于故障的地方采用壓力分析法及振動(dòng)分析法，進(jìn)而檢索出故障所在。在處理過程中應(yīng)選擇合理的彈簧及閥片，并通過氣缸內(nèi)部壓力的變化來改變，最終預(yù)防故障的發(fā)生。

2.3皮帶打滑

迄今為止，大多數(shù)氫氣壓縮機(jī)所使用的三角皮帶界面多表現(xiàn)為梯形形態(tài)，工作面主要受到兩個(gè)側(cè)面的影響，使得在工作區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生較大的摩擦力，形成較高的傳遞功率水平，并擁有較大的彈性功能。當(dāng)設(shè)備在運(yùn)行過程中，可有效緩解其沖擊作用力，吸收震動(dòng)動(dòng)作力。但在過載運(yùn)行的條件下，壓縮機(jī)皮袋就有可能發(fā)生打滑故障，進(jìn)而影響到其他零件，降低轉(zhuǎn)動(dòng)速度，甚至發(fā)生跳閘停車故障，使得機(jī)械設(shè)備不能正常工作。因此，若遇到此種故障，首先，檢驗(yàn)皮帶使用的型號(hào)，并對(duì)相關(guān)的指標(biāo)給予檢驗(yàn)，確保各項(xiàng)指標(biāo)符合規(guī)定；同時(shí)檢查皮帶、皮帶部件的運(yùn)行狀態(tài)，確保是否異常運(yùn)行。其次，檢測(cè)電機(jī)側(cè)皮帶輪，觀察輪槽部件，是否出現(xiàn)了磨損凹陷。一旦發(fā)現(xiàn)有磨損凹陷，則應(yīng)重新制定符合規(guī)定的電機(jī)側(cè)皮帶輪；并在該基礎(chǔ)之上，增設(shè)防雨棚，避免由于下雨而導(dǎo)致皮帶打滑現(xiàn)象的發(fā)生。

2.4振動(dòng)

氫氣壓縮機(jī)大多為往復(fù)壓縮機(jī)，往復(fù)壓縮機(jī)在運(yùn)行的過程中各個(gè)零件將產(chǎn)生作用力，進(jìn)而引發(fā)振動(dòng)及噪聲。一旦各個(gè)零部件發(fā)生破損，也就相應(yīng)改變了動(dòng)力學(xué)性能。鑒于此種狀況，應(yīng)精確測(cè)量往復(fù)壓縮機(jī)外部的噪聲及其振動(dòng)信號(hào)，并根據(jù)所測(cè)量的結(jié)果給予詳細(xì)分析，對(duì)存在的故障給予排除。由于在實(shí)際的運(yùn)行過程中，噪聲往往受到周圍環(huán)境的影響，進(jìn)而使得振動(dòng)數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差，影響診斷。因此，可通過獲取時(shí)域、頻域等診斷故障；也可采用表格的方式將所所獲得的數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)當(dāng)中，最終整理為故障頻譜數(shù)據(jù)庫。最終可將所獲得的譜峰給予對(duì)比分析，根據(jù)譜峰的高度來分析故障原因。但應(yīng)用該方法的唯一缺點(diǎn)在于所耗費(fèi)較大的花費(fèi)，提高企業(yè)生產(chǎn)成本。為此，在實(shí)際的操作中，應(yīng)對(duì)機(jī)械正常運(yùn)行的時(shí)域信號(hào)給予監(jiān)測(cè)，然后將其與正常狀態(tài)時(shí)的指標(biāo)相對(duì)比，若所測(cè)定的數(shù)據(jù)高于正常指標(biāo)，表明存在故障，需要及時(shí)處理。

3.結(jié)束語

總而言之，氫氣壓縮機(jī)在化工生產(chǎn)中占有重要地位。并隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，所使用的部件逐漸復(fù)雜，某一環(huán)節(jié)發(fā)生故障，極易導(dǎo)致整個(gè)設(shè)備不能夠正常、安全運(yùn)行。而在實(shí)際運(yùn)行中，最容易出現(xiàn)振動(dòng)、潤滑油、氣閥、皮帶打滑等故障，應(yīng)做好預(yù)防控制，確保氫氣壓縮機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

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