往復(fù)壓縮機(jī)氣閥故障混合診斷方法

王繼峰

（大慶油田天然氣分公司維修二廠，黑龍江 大慶 163001）

往復(fù)壓縮機(jī)應(yīng)用相對(duì)常見，因而系統(tǒng)化研究往復(fù)壓縮機(jī)氣閥故障，能夠有效地確保壓縮機(jī)機(jī)組設(shè)備工作正常。在往復(fù)壓縮機(jī)運(yùn)行過程中，活塞會(huì)向下方發(fā)生運(yùn)動(dòng)，氣缸容積隨之增加，進(jìn)氣閥由此打開，而排氣閥則會(huì)關(guān)閉，將空氣吸入其中。相反，在排氣閥打開的情況下，進(jìn)氣閥會(huì)關(guān)閉，即可達(dá)到壓縮目標(biāo)。正是因?yàn)橐陨瞎ぷ鞯男瘦^高且耗電量不大，所以在控制系統(tǒng)與冷制系統(tǒng)中的應(yīng)用較為廣泛，備受生產(chǎn)商重視。由此可見，深入研究并分析往復(fù)壓縮機(jī)氣閥故障混合診斷方法具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

1 往復(fù)壓縮機(jī)氣閥故障闡釋

1.1 氣閥內(nèi)部閥片損壞

在氣閥中，閥片的作用不容小覷，可以實(shí)現(xiàn)閥座通道的開啟與關(guān)閉目標(biāo)，使氣體得以進(jìn)出，因此成為氣閥啟閉的重要部件。一般情況下，閥片的作用就是開啟與關(guān)閉，因此疲勞損壞的幾率也相對(duì)較高。在長(zhǎng)期實(shí)踐過程中，損害閥片的主要因素就是撞擊載荷。與此同時(shí)，閥片與導(dǎo)向塊工作區(qū)域出現(xiàn)碰撞摩擦的情況，磨損程度較大，嚴(yán)重影響閥片效用，其實(shí)際的使用時(shí)間也會(huì)縮短。在此基礎(chǔ)上，受閥片工作介質(zhì)影響，因腐蝕力度較大，且氣流的流動(dòng)速度偏高，所以很容易損壞閥片的表面。一旦工作介質(zhì)中含有水分，在實(shí)際運(yùn)行的過程中，也必然會(huì)沖擊閥片并對(duì)其造成嚴(yán)重?fù)p傷。如果閥片損壞嚴(yán)重，也必然會(huì)威脅往復(fù)壓縮機(jī)氣閥運(yùn)行的安全性。

1.2 壓縮機(jī)氣缸注油有待完善

如果往復(fù)壓縮機(jī)氣缸內(nèi)部注油量相對(duì)較多，那么在氣閥上就會(huì)積存大量的潤(rùn)滑油，使得閥片粘滯性較為嚴(yán)重。在這種情況下，氣閥的開啟亦或是關(guān)閉都會(huì)比正常狀態(tài)慢，所以使得壓縮機(jī)組排氣量受到直接的影響。另外，粘滯力的存在也導(dǎo)致氣閥活動(dòng)組件以及靜態(tài)組件出現(xiàn)互相粘黏的情況，嚴(yán)重影響氣閥的安全運(yùn)行。受粘黏性因素的制約，氣閥開啟也會(huì)面臨阻礙，一旦氣體的壓力增加，那么閥片打開就會(huì)瞬間開啟，嚴(yán)重?fù)p壞閥片，對(duì)氣閥的彈簧也會(huì)造成嚴(yán)重影響，致使氣閥彈簧彈性喪失。除此之外，受粘性的影響，閥片的關(guān)閉時(shí)間也會(huì)明顯延緩，致使閥片的沖擊速度明顯提高，而無法實(shí)現(xiàn)即時(shí)關(guān)閉的目標(biāo)，使得部分氣流會(huì)向上一層倒流，往復(fù)壓縮機(jī)氣缸容積率就會(huì)明顯減小。

1.3 氣閥螺栓安裝不正確

若氣閥未根據(jù)規(guī)定程序與流程安裝氣閥，很容易出現(xiàn)安裝失誤的情況。在安裝的過程中，特別是固定螺栓的安裝不合理，就難以確保螺栓本身的安全性以及穩(wěn)定性。在實(shí)際運(yùn)行的過程中，氣閥工作會(huì)使螺栓出現(xiàn)松動(dòng)亦或是脫落，致使氣閥在互相觸碰、摩擦與撞擊的作用下被損壞。如果在氣閥安裝的過程中，螺栓緊固性過大，同樣也會(huì)在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)生危險(xiǎn)。集中表現(xiàn)在閥片沖擊力與緊力的影響，使得螺栓緊度也無限性增大，而螺栓也會(huì)形成裂隙。在這種情況下，螺栓就會(huì)出現(xiàn)斷裂，最終壓縮機(jī)氣閥就會(huì)出現(xiàn)故障。

2 往復(fù)壓縮機(jī)氣閥故障混合診斷方法

根據(jù)以上對(duì)往復(fù)壓縮機(jī)氣閥故障混合診斷方法的研究與分析發(fā)現(xiàn)，要想確保故障診斷的準(zhǔn)確性與有效性，就必須要科學(xué)合理地采用氣閥故障的混合診斷方法。一般情況下，潤(rùn)滑油樣品分析、數(shù)據(jù)分析與振動(dòng)狀況觀測(cè)都是最常見的氣閥故障混合診斷方法，為往復(fù)壓縮機(jī)氣閥的正常運(yùn)行提供保障。

2.1 潤(rùn)滑油樣品分析

往復(fù)壓縮機(jī)在實(shí)際運(yùn)行的過程中，其內(nèi)部各部件會(huì)互相觸碰并產(chǎn)生磨損。其中，磨損微粒子的形態(tài)不同，具備獨(dú)特特征，因?yàn)樾枰C合考慮磨損的實(shí)際情況，對(duì)往復(fù)壓縮機(jī)氣閥故障做出準(zhǔn)確地診斷。而在潤(rùn)滑油中，就含有氣閥部件磨損微粒子，其中包含了氣閥組件重要信息內(nèi)容。為此，可以通過對(duì)部分潤(rùn)滑油的采集，借助現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)觀測(cè)并分析油樣品，進(jìn)而對(duì)氣閥部件實(shí)際的磨損程度與基本特征加以測(cè)定，對(duì)往復(fù)壓縮機(jī)氣閥的異常性形成深入了解，確定氣閥故障具體位置與相關(guān)原因，對(duì)其未來的發(fā)展展開系統(tǒng)分析，并將其當(dāng)做參考依據(jù)，科學(xué)合理地采取應(yīng)對(duì)的措施。所以說，通過對(duì)潤(rùn)滑油的運(yùn)用，對(duì)氣閥設(shè)備磨損程度加以測(cè)定，并判斷其故障問題具有一定的可行性。

2.2 數(shù)據(jù)分析

深入分析往復(fù)壓縮機(jī)運(yùn)作狀態(tài)下的多項(xiàng)性能數(shù)據(jù)，將其當(dāng)做往復(fù)壓縮機(jī)氣閥故障診斷的重要參考依據(jù)。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)往復(fù)壓縮機(jī)氣閥運(yùn)作狀態(tài)的數(shù)據(jù)信息，合理運(yùn)用相應(yīng)的方法，系統(tǒng)分析并處理數(shù)據(jù)信息，隨后比較經(jīng)過處理以后的結(jié)果和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)信息，即可在短時(shí)間內(nèi)對(duì)往復(fù)壓縮機(jī)氣閥部件存在的問題與故障做出準(zhǔn)確地診斷?，F(xiàn)階段，往復(fù)壓縮機(jī)的氣閥故障診斷技術(shù)水平顯著提升，且故障檢測(cè)的結(jié)果也愈加準(zhǔn)確，特別是對(duì)數(shù)據(jù)分析方法的應(yīng)用，可以對(duì)存在的問題予以直觀發(fā)現(xiàn)。長(zhǎng)期以來，傳統(tǒng)故障檢測(cè)需始終依賴壓縮機(jī)工作人員眼睛觀察與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，直接影響了診斷的質(zhì)量與效果，很難對(duì)氣閥故障位置進(jìn)行準(zhǔn)確地確定，也難以找出具體原因。在這種情況下，通過對(duì)精確數(shù)據(jù)信息的深入分析對(duì)比，即可對(duì)往復(fù)壓縮機(jī)氣閥故障加以診斷。

2.3 振動(dòng)狀況觀測(cè)

在往復(fù)壓縮機(jī)實(shí)際運(yùn)行的過程中，會(huì)受諸多力量影響，使得壓縮機(jī)內(nèi)部各個(gè)零件出現(xiàn)互相碰撞，進(jìn)而出現(xiàn)頻率不同的振動(dòng)。為此，對(duì)往復(fù)壓縮機(jī)運(yùn)行振動(dòng)狀況加以觀測(cè)，同樣可以對(duì)氣閥故障加以診斷。需要注意的是，往復(fù)壓縮機(jī)在運(yùn)行期間，其振動(dòng)的規(guī)律性較為明顯，如果其內(nèi)部組件不正常，在內(nèi)部零件觸碰的時(shí)候就會(huì)混亂，且在聲音傳播方面與振動(dòng)響應(yīng)方面都較為異常，通過對(duì)振動(dòng)信號(hào)的分析，即可將壓縮機(jī)內(nèi)部氣閥改變的情況作出反應(yīng)，并對(duì)氣閥問題信息數(shù)據(jù)進(jìn)行提取，作出系統(tǒng)性地研究，在短時(shí)間內(nèi)對(duì)往復(fù)壓縮機(jī)氣閥故障進(jìn)行診斷。可以對(duì)振動(dòng)測(cè)量?jī)x器加以利用，并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)往復(fù)壓縮機(jī)振動(dòng)狀況，獲取壓縮機(jī)內(nèi)部氣閥故障信息內(nèi)容，為深入分析氣閥故障原因提供有價(jià)值的參考依據(jù)。這樣一來，才能夠及時(shí)采取有效的解決策略，進(jìn)一步提高往復(fù)壓縮機(jī)氣閥運(yùn)行的可靠性以及安全性，優(yōu)化往復(fù)壓縮機(jī)工作的質(zhì)量與效率。

3 結(jié)語

綜上所述，往復(fù)壓縮機(jī)氣閥運(yùn)行的正常與安全，能夠?yàn)閴嚎s機(jī)機(jī)組設(shè)備整體運(yùn)行效果的增強(qiáng)提供必要的保障。從整體角度分析，往復(fù)壓縮機(jī)氣閥出現(xiàn)故障的諸多，為確保機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)行，就必須要對(duì)誘發(fā)故障的原因進(jìn)行深入分析與研究。根據(jù)往復(fù)壓縮機(jī)故障原因的分析，采用潤(rùn)滑油樣品分析方法、數(shù)據(jù)分析方法與振動(dòng)情況測(cè)定方法等，在以上方法混合應(yīng)用的基礎(chǔ)上，即可進(jìn)一步優(yōu)化氣閥故障診斷的有效性與可靠性，以確保往復(fù)壓縮機(jī)運(yùn)行的正常。