淺談往復(fù)式壓縮機(jī)的故障原因及對(duì)策

何福田?王健

摘 要：往復(fù)式壓縮機(jī)在石化、煉油、天然氣行業(yè)中應(yīng)用比較廣泛，且是關(guān)鍵的核心設(shè)備，一旦發(fā)生故障會(huì)影響安全生產(chǎn)，因此應(yīng)保證其高負(fù)荷長(zhǎng)期運(yùn)行。往復(fù)式壓縮機(jī)的零件易損，為了提高生產(chǎn)效率，必須加強(qiáng)往復(fù)式壓縮機(jī)的檢修，分析壓縮機(jī)的常見(jiàn)故障，并提出相應(yīng)的解決策略，確保安全高效生產(chǎn)。本文主要從分析往復(fù)式壓縮機(jī)的故障原因入手，探討解決往復(fù)式壓縮機(jī)故障的對(duì)策。

關(guān)鍵詞：往復(fù)式壓縮機(jī)；故障；原因；對(duì)策

往復(fù)式壓縮機(jī)已被廣泛應(yīng)用于石化、煉油、天然氣行業(yè)裝置中，并且是關(guān)鍵的核心設(shè)備，只有它正常運(yùn)行，才能確保生產(chǎn)順利推進(jìn)。而往復(fù)式壓縮機(jī)由于工況復(fù)雜，易損部件多如活塞、氣閥等，所以在高負(fù)荷長(zhǎng)周期運(yùn)行的情況下，故障率要高于離心壓縮機(jī)。如果發(fā)生了故障，對(duì)故障分析標(biāo)準(zhǔn)要求也高，就會(huì)造成停機(jī)，影響安全生產(chǎn)，帶來(lái)很大經(jīng)濟(jì)損失。目前往復(fù)式壓縮機(jī)主要是朝著低噪聲、高壓力、高效率等方向發(fā)展的，企業(yè)為了提高生產(chǎn)效率，多采用雙機(jī)或者多機(jī)運(yùn)行。與其他類(lèi)型的壓縮機(jī)相比，往復(fù)式壓縮機(jī)有著無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，如能應(yīng)用到低壓和高壓的工作環(huán)境中；適應(yīng)性強(qiáng)，能大范圍的調(diào)節(jié)其排氣量；在制造方面，對(duì)金屬材料要求不苛刻。但壓縮機(jī)不管是尺寸還是重量都大，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，部件容易損壞，經(jīng)常出現(xiàn)故障，但這些故障不是沒(méi)有任何預(yù)兆就發(fā)生的，這就對(duì)設(shè)備管理部門(mén)提出了高要求，平時(shí)應(yīng)做好檢修工作，認(rèn)真分析故障原因，并采取一定的對(duì)策，這對(duì)安全生產(chǎn)具有十分重要的意義。

一、氣閥故障級(jí)對(duì)策

氣閥在往復(fù)式壓縮機(jī)中占有重要地位，但氣閥容易出故障，這主要表現(xiàn)在潤(rùn)滑、氣體內(nèi)異物、啟閉件動(dòng)作異常等方面。

1.潤(rùn)滑產(chǎn)生的影響

首先是潤(rùn)滑油的選擇問(wèn)題。往復(fù)式壓縮機(jī)內(nèi)的氣缸和填料都要用到潤(rùn)滑油，并且對(duì)潤(rùn)滑油要求高，必須考慮其粘度和抗焦性。選用潤(rùn)滑油時(shí)盡可能選擇低粘度的，這樣殘?zhí)恐禃?huì)變小，熱穩(wěn)定性增強(qiáng)，即使在高溫條件下也不易變質(zhì)。同時(shí)當(dāng)潤(rùn)滑油在氣缸內(nèi)完成潤(rùn)滑任務(wù)后，應(yīng)迅速使油離開(kāi)，以免在氣缸內(nèi)結(jié)炭?？梢哉f(shuō)潤(rùn)滑油的選用會(huì)影響到氣缸及氣閥的使用壽命，現(xiàn)在多選用合成型油，大大減少了結(jié)炭現(xiàn)象，還能延長(zhǎng)使用年限。其次是注油量大小問(wèn)題。氣缸注油量有具體的規(guī)定，但由于保守思想的影響，操作中人們往往會(huì)加大注油量，造成潤(rùn)滑油過(guò)剩，在壓縮溫度的影響下會(huì)變稠或者炭化，使活塞環(huán)在運(yùn)行中卡住，加重活塞環(huán)與氣缸壁之間的磨損。因此在確保氣缸潤(rùn)滑的條件下，應(yīng)減少潤(rùn)滑油注入量，每次注油時(shí)應(yīng)打開(kāi)氣缸看下潤(rùn)滑情況，如果結(jié)炭多就說(shuō)明注油量偏大，這樣幾次下來(lái)就能調(diào)節(jié)到合適的注油量，從而用最少的注油量達(dá)到最佳的潤(rùn)滑效果。

2.氣體中異物影響

首先壓縮機(jī)內(nèi)的氣體污物有很大的危害性，污物主要是鐵銹、腐蝕性的粉粒等，這些異物會(huì)使閥件的磨損加劇。彈簧間的異物會(huì)損壞彈簧，還會(huì)對(duì)其他部件的使用壽命產(chǎn)生直接影響。并且這些異物還會(huì)加劇氣缸、填料環(huán)的磨損，因此應(yīng)嚴(yán)格把關(guān)過(guò)濾網(wǎng)的檢修。其次氣流中帶有液體也會(huì)帶來(lái)危害。氣體中的液體會(huì)粘在閥門(mén)上，可能會(huì)損壞閥座。這些液體還能稀釋氣缸內(nèi)的潤(rùn)滑油，造成機(jī)械零件的磨損。因此可以在系統(tǒng)前加一個(gè)氣液分離器進(jìn)行脫液。同時(shí)為了防止每級(jí)入口氣體液化，可以伴熱入口管線(xiàn)。

3.啟閉件動(dòng)作異常影響

壓縮機(jī)啟閉件出現(xiàn)異常，主要是錘擊和顫振，這是由于多種原因造成的。首先在正常工作情況下，當(dāng)氣體被活塞推出氣缸時(shí)，排氣閥開(kāi)啟中可能會(huì)產(chǎn)生錘擊現(xiàn)象，現(xiàn)在有的氣閥是由緩沖筏板的。對(duì)這種現(xiàn)象可以通過(guò)增加彈簧伸縮量的方法來(lái)調(diào)節(jié)，或者在確保質(zhì)量的情況下，啟閉件用輕質(zhì)材料，也能解決這一問(wèn)題。其次如果通過(guò)閥門(mén)的氣流不能將啟閉件全部頂?shù)介y蓋上會(huì)產(chǎn)生顫振，這會(huì)加劇彈簧的磨損。具體消除顫振的問(wèn)題可以通過(guò)減低行程或者用輕質(zhì)彈簧可以辦到。

二、管道振動(dòng)故障及對(duì)策

往復(fù)式壓縮機(jī)出現(xiàn)振動(dòng)主要是由兩方面原因引起的，一是因?yàn)榛A(chǔ)設(shè)計(jì)不當(dāng)。在組裝中，由于技術(shù)或質(zhì)量問(wèn)題帶來(lái)組裝配誤差，導(dǎo)致機(jī)組的不平衡，從而產(chǎn)生振動(dòng)。另外壓縮機(jī)本身的基礎(chǔ)質(zhì)量小，也會(huì)引起壓縮機(jī)振動(dòng)。二是管線(xiàn)內(nèi)部氣流脈動(dòng)造成的?；钊綁嚎s機(jī)的管線(xiàn)內(nèi)充滿(mǎn)著氣體，容易形成氣柱，一定條件下會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。在管線(xiàn)的彎頭處，氣體方向會(huì)發(fā)生變化，這樣管線(xiàn)會(huì)受到氣體沖擊力的作用。如果管線(xiàn)彎頭多，受到的沖擊力就越大；如果彎頭處沒(méi)有固定支點(diǎn)，就會(huì)發(fā)生振動(dòng)現(xiàn)象。如果液體是穩(wěn)定流動(dòng)的，不會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)問(wèn)題，但速度發(fā)生變化就會(huì)產(chǎn)生脈動(dòng)，從而誘發(fā)振動(dòng)。壓縮機(jī)產(chǎn)生了振動(dòng)，管線(xiàn)內(nèi)所受的壓力不一樣，會(huì)進(jìn)一步產(chǎn)生振動(dòng)的。對(duì)顫振現(xiàn)象采取的措施可以從幾個(gè)方面入手，在壓縮機(jī)出口處設(shè)置緩沖罐，用緩沖罐破壞振源與管系振動(dòng)頻率的接近或重合，從而降低脈動(dòng)；在管系彎頭處加設(shè)固定支撐；在管線(xiàn)中增加孔板，改變管系振動(dòng)頻率。

三、活塞環(huán)填料密封故障及對(duì)策

對(duì)往復(fù)式壓縮機(jī)來(lái)說(shuō)，出現(xiàn)密封問(wèn)題主要是由于活塞桿與填料環(huán)的摩擦帶來(lái)的，這會(huì)給安全生產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)重影響。首先沉積物帶來(lái)密封故障。氣缸與填料密封腔內(nèi)會(huì)有沉積物，這多是工藝介質(zhì)帶來(lái)的顆粒物，硬度很高，這些沉積物會(huì)給密封填料帶來(lái)嚴(yán)重的磨粒磨損，從而縮短設(shè)備的使用壽命。對(duì)這一問(wèn)題可以通過(guò)調(diào)整工藝來(lái)解決，在氣體進(jìn)入機(jī)組前最大限度的降低微細(xì)顆粒，用氣固分離器分離這些雜物，避免氣缸、填料之間的摩擦。其次活塞桿組合密封環(huán)緊箍力度大。當(dāng)彈簧的緊箍力大時(shí)，填料對(duì)活塞桿的抱緊力就會(huì)越大，使填料環(huán)與活塞桿的摩擦越嚴(yán)重，產(chǎn)生的熱量越多，就會(huì)升高填料環(huán)的溫度。如果產(chǎn)生的熱量不能及時(shí)帶走，填料環(huán)產(chǎn)生熱膨脹，加大彈簧的緊箍力，從而加劇摩擦。對(duì)這一問(wèn)題可以通過(guò)更換活塞環(huán)或者調(diào)整活塞密封環(huán)與缸體之間的間隙解決，又或者降低彈簧的緊箍力。再次填料密封盒由于冷卻水少，使活塞桿與填料環(huán)的摩擦產(chǎn)生的熱量不能及時(shí)帶走，會(huì)影響填料的壽命。解決這一問(wèn)題可以通過(guò)加大循環(huán)水壓或流量來(lái)完成，及時(shí)帶走摩擦產(chǎn)生的熱量。

總之，要確保往復(fù)式壓縮機(jī)正常運(yùn)行，就要及時(shí)檢修壓縮機(jī)，關(guān)注各部件的異常情況，規(guī)范操作。一旦發(fā)生故障，就要弄清壓縮機(jī)故障發(fā)生的原因，針對(duì)性的進(jìn)行解決。

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