往復(fù)式壓縮機(jī)運(yùn)行中故障與預(yù)防方法

陳楊磊 譚川江 蔣宏 張金星 殷穩(wěn)

摘 要：科技在不斷的發(fā)展，社會(huì)在不斷的進(jìn)步，往復(fù)式壓縮機(jī)由于其耗能少、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)勢(shì)，在化工類企業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)中被廣泛應(yīng)用，但其也有相應(yīng)的缺點(diǎn)。例如，往復(fù)式壓縮機(jī)的運(yùn)動(dòng)部件較多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，容易發(fā)生故障。本文著重分析往復(fù)式壓縮機(jī)的常見(jiàn)故障以及預(yù)防方法，淺析了往復(fù)式壓縮機(jī)運(yùn)行中故障原因，并且在各個(gè)系統(tǒng)做了簡(jiǎn)要分析，提出了預(yù)防方法，提高往復(fù)式壓縮機(jī)的運(yùn)行周期，減少了不必要的損失。

關(guān)鍵詞：往復(fù)式壓縮機(jī);預(yù)防方法;故障

雖然往復(fù)式壓縮機(jī)的性能比較理想，但在具體的使用過(guò)程中依舊會(huì)出現(xiàn)一定的問(wèn)題，例如氣閥方面的問(wèn)題等。為確保這一設(shè)備的實(shí)效性發(fā)揮，因此，就能夠有效解決這一問(wèn)題的措施進(jìn)行探究，具體內(nèi)容分別為有效處理氣缸溫度的措施、解決氣閥故障以及活塞環(huán)零件故障等。

1 往復(fù)式壓縮機(jī)氣閥故障原因分析

1.1 閥片損壞原因分析

往復(fù)式壓縮機(jī)氣閥應(yīng)用中出現(xiàn)閥片損壞的現(xiàn)象是比較常見(jiàn)的，其形成原因主要有以下幾點(diǎn)：首先，因?yàn)闅忾y閥片長(zhǎng)期應(yīng)用必然會(huì)存在明顯的疲勞損壞現(xiàn)象，尤其是在頻繁撞擊下，自身很容易受到影響;其次，因?yàn)殚y片和導(dǎo)向塊工作面存在明顯的磨損現(xiàn)象，同樣也會(huì)在運(yùn)行中表現(xiàn)為損壞問(wèn)題，尤其是在閥片邊緣區(qū)域，受損相對(duì)更為嚴(yán)重;另外，因?yàn)殚y片材料自身存在明顯質(zhì)量問(wèn)題，采用強(qiáng)度不佳或者是存在明顯夾渣的材料進(jìn)行生產(chǎn)，閥片的應(yīng)用效果必然受損;最后，因?yàn)橄嚓P(guān)介質(zhì)對(duì)于閥片形成的腐蝕影響，也會(huì)導(dǎo)致閥片在長(zhǎng)期應(yīng)用中受到明顯損壞威脅，并且還會(huì)進(jìn)一步加大疲勞損壞以及磨損的程度。

1.2 往復(fù)式壓縮機(jī)熱能故障的機(jī)理

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn)，壓縮機(jī)會(huì)減損熱力性能。造成往復(fù)式壓縮機(jī)熱能故障的主要原因通常是填料函或吸氣閥、排氣閥等易損件的損壞。吸氣閥、排氣閥和填料函的損壞會(huì)導(dǎo)致排氣量降低;壓縮比例失調(diào)。排氣量的降低還可能會(huì)引發(fā)管路泄漏。針對(duì)排氣量不足的問(wèn)題，要及時(shí)查看活塞組件、油路、氣缸等部件。據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，進(jìn)、排氣閥的故障，占比往復(fù)式壓縮機(jī)總故障率的60%。氣閥故障可導(dǎo)致排氣量降低、排氣溫度增高、壓比失調(diào);嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致機(jī)組報(bào)廢。

1.3 彈簧損壞原因分析

在往復(fù)式壓縮機(jī)氣閥長(zhǎng)期應(yīng)用中也容易出現(xiàn)彈簧受損問(wèn)題，也會(huì)影響到氣閥的正常應(yīng)用，比較常見(jiàn)的成因如下：首先，疲勞破壞在彈簧中的表現(xiàn)是比較明顯的，因?yàn)槠湫枰趬嚎s力方面不斷變化，進(jìn)而也就必然會(huì)影響其應(yīng)用性能;其次，彈簧和周圍孔壁存在明顯的摩擦問(wèn)題，也會(huì)加大彈簧的受損程度，甚至可能導(dǎo)致彈簧斷裂問(wèn)題;另外，在彈簧的正常應(yīng)用中，其也可能會(huì)受到周圍介質(zhì)的影響，導(dǎo)致其腐蝕較為嚴(yán)重，出現(xiàn)凹坑或者是麻點(diǎn)等隱患;最后，因?yàn)閺椈刹牧系某跏技庸げ划?dāng)，在加工中沒(méi)有應(yīng)用規(guī)定材質(zhì)，熱加工也存在著一些不足問(wèn)題，必然會(huì)導(dǎo)致其后續(xù)應(yīng)用效果受損。

2 往復(fù)式壓縮機(jī)氣閥故障解決方案

2.1 及時(shí)校核閥片

解決往復(fù)式壓縮機(jī)氣閥故障問(wèn)題，首先把握好閥片的控制，能夠促使閥片運(yùn)動(dòng)規(guī)律較為合理，符合整體運(yùn)行需求，針對(duì)振顫現(xiàn)象進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注，降低該現(xiàn)象可能對(duì)于閥片產(chǎn)生的不良影響和威脅?；诖?，需要針對(duì)閥片的具體狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)校核處理，有效控制彈簧的預(yù)壓縮量，促使其可以滿足氣閥運(yùn)用要求，針對(duì)彈簧的剛度系數(shù)以及閥片升程也需要予以及時(shí)調(diào)整。為了更好提升閥片應(yīng)用性能，還可以在初始生產(chǎn)中調(diào)整其厚度，為后續(xù)正常運(yùn)行提供有效支持，并且通過(guò)設(shè)置緩沖片的方式優(yōu)化閥片的應(yīng)用。

2.2 處理活塞環(huán)的問(wèn)題

首先需要對(duì)活塞環(huán)的設(shè)計(jì)工作進(jìn)行完善，確保其開(kāi)口間隙與壓縮機(jī)的相關(guān)需求相吻合。正常情況下，其切口之間是參差狀態(tài)的，且需要及時(shí)磨合。故而設(shè)計(jì)人員需將磨合階段進(jìn)行改進(jìn)，確保其實(shí)效性提升。實(shí)踐證明，及時(shí)將磨合環(huán)節(jié)的質(zhì)量提升，同時(shí)將其表面的粗糙度降低可使得其效率顯著提升。若是出現(xiàn)了振動(dòng)異常的情況，就需要先將零件進(jìn)行固定，繼而綜合考慮相關(guān)因素，例如調(diào)整管線位置等或者對(duì)管架進(jìn)行及時(shí)的加固。例如當(dāng)活塞的組件出現(xiàn)了一定的問(wèn)題，在排除了故障之后就應(yīng)該檢查組件的泄漏情況，如有必要需對(duì)其進(jìn)行及時(shí)的更換與修復(fù)，確?；钊h(huán)的密閉性達(dá)到理想化的效果。

2.3 往復(fù)式壓縮機(jī)狀態(tài)的監(jiān)測(cè)

1）壓縮機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)分析運(yùn)行參數(shù)的檢測(cè)對(duì)保障壓縮機(jī)的正常高效運(yùn)行至關(guān)重要。通過(guò)對(duì)電機(jī)電流、排氣壓力、潤(rùn)滑油溫度、潤(rùn)滑油壓力、排氣溫度等主要參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)并記錄，用于檢測(cè)壓縮機(jī)運(yùn)行狀態(tài)和工藝參數(shù)，用這些參數(shù)在時(shí)間軸上比對(duì)分析可以直觀的監(jiān)測(cè)壓縮機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。2）機(jī)械噪聲檢測(cè)在氣缸頭安裝振動(dòng)傳感器從而利用發(fā)出的波形信號(hào)來(lái)診斷機(jī)器各個(gè)部位的運(yùn)行狀態(tài)，磨損情況是工業(yè)檢測(cè)的常用方法，分析各個(gè)部位的振動(dòng)信號(hào)，用電腦軟件可視化分析來(lái)有效診斷那個(gè)部位以及其故障情況。但由于當(dāng)前檢測(cè)儀器精度不高，缺少可靠性能的傳感器以及檢測(cè)成本過(guò)高，導(dǎo)致應(yīng)用范圍較小。

3 診斷往復(fù)式壓縮機(jī)故障應(yīng)注意的問(wèn)題

近年來(lái)，往復(fù)式壓縮機(jī)的故障診斷技術(shù)不斷推陳出新。在實(shí)際運(yùn)用的過(guò)程中也積累了很多經(jīng)驗(yàn)。但往復(fù)式壓縮機(jī)的故障診斷、分析仍然是業(yè)界的重點(diǎn)、難點(diǎn)。在進(jìn)行往復(fù)式壓縮機(jī)診斷的時(shí)候應(yīng)該注意以下幾個(gè)問(wèn)題：1、要注意多種技術(shù)的結(jié)合。由于往復(fù)式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，檢測(cè)數(shù)據(jù)不十分穩(wěn)定;干擾源較多，單一技術(shù)很難滿足往復(fù)式壓縮機(jī)的故障檢測(cè)。要結(jié)合多種技術(shù)進(jìn)行綜合診斷。2、檢測(cè)準(zhǔn)確率不高。由于往復(fù)式壓縮機(jī)的檢測(cè)信息都是間接采集，有一些不確定性;常會(huì)出現(xiàn)誤判，操作人員要加強(qiáng)故障識(shí)別的研究。3、不能有效診斷典型故障。曲軸、連桿、活塞桿的裂紋或斷裂仍不能有效診斷。國(guó)外有相關(guān)文獻(xiàn)記載，用應(yīng)變傳感器來(lái)檢測(cè)曲軸是否每轉(zhuǎn)都有負(fù)向載荷，以此來(lái)判斷活塞桿的缺陷，但是其可靠性和準(zhǔn)確性還有待研究。

4 結(jié)語(yǔ)

往復(fù)式壓縮機(jī)是很多大型工業(yè)設(shè)備不可或缺的重要原件，同時(shí)壓縮機(jī)的系統(tǒng)性故障頻發(fā)是工業(yè)生產(chǎn)中面臨的重大問(wèn)題，加強(qiáng)故障的診斷和監(jiān)測(cè)對(duì)確保設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)意義重大。然而，當(dāng)今機(jī)器監(jiān)測(cè)和工作人員故障診斷技術(shù)亟待加強(qiáng)，技術(shù)人員日常應(yīng)該加大巡檢力度并且要在實(shí)踐中不斷探索科學(xué)有效的方法，確保設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

參考文獻(xiàn)

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[2]曹志祥.淺析往復(fù)式壓縮機(jī)常見(jiàn)故障的判斷與處理措施[J].當(dāng)代化工研究，2018（8）：169-170.