活塞壓縮機(jī)檢修中的常見故障與處理

陳 實(shí)

（中海石油天野化工有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古呼和浩特 010020）

1 活塞壓縮機(jī)工作原理淺析

活塞壓縮機(jī)檢修工作的展開，需要了解其工作原理，這樣才能更準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)運(yùn)行故障并且加以解決。活塞壓縮機(jī)主要結(jié)構(gòu)分為兩方面，角度式、對(duì)稱平衡式。運(yùn)行動(dòng)力來源于曲軸，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，活塞靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，儲(chǔ)存氣壓發(fā)生變化。圖1為活塞壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)圖。其中主要包括連桿（1）、曲軸（2）、中間冷卻器（3）、活塞桿（4）、氣閥（5）、氣缸（6）、活塞（7）、活塞環(huán)（8）、填料（9）、十字頭（10）、平衡重（11）、機(jī)身（12）?；钊麎嚎s機(jī)運(yùn)行周期內(nèi)，隨著壓縮機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，活塞隨之出現(xiàn)變化，以上升為主，氣壓波動(dòng)，氣閥在壓縮機(jī)工作中主動(dòng)關(guān)閉。壓縮機(jī)的活塞如果向下運(yùn)行，氣壓存儲(chǔ)面積會(huì)出現(xiàn)明顯變化，以縮小為主[1]。氣壓與儲(chǔ)氣罐面積變化成反比，氣壓上升到規(guī)定數(shù)值，活塞壓縮機(jī)氣壓進(jìn)入到自動(dòng)排氣環(huán)節(jié)。活塞壓縮機(jī)工作主要利用壓力變化，從活塞的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)循環(huán)運(yùn)行。

圖1 活塞壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)圖

2 活塞壓縮機(jī)檢修常見故障

2.1 活塞壓縮機(jī)-氣閥故障分析

活塞壓縮機(jī)氣閥故障是常見故障之一，壓縮機(jī)運(yùn)行期間，氣閥會(huì)因?yàn)闅鈮鹤兓{(diào)整運(yùn)動(dòng)軌跡，這期間因?yàn)閴嚎s機(jī)零件較多，所以會(huì)影響氣閥工作，甚至將氣閥卡住，導(dǎo)致氣閥不能正常工作，壓縮機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)穩(wěn)定性受影響。活塞壓縮機(jī)自身結(jié)構(gòu)中必須對(duì)彈簧、閥片定期清理，但是在實(shí)際運(yùn)行中，檢修人員對(duì)于壓縮機(jī)中的彈簧、閥片等清理不及時(shí)、不到位，閥片因?yàn)榛钊麎嚎s機(jī)長(zhǎng)期工作磨損嚴(yán)重，彈簧生銹、腐蝕問題加劇，進(jìn)而引發(fā)氣閥故障。氣閥作為壓縮機(jī)關(guān)鍵組成器件，一旦不能及時(shí)處理氣閥故障，不僅壓縮機(jī)正常運(yùn)行受到影響，運(yùn)行效率下降，還會(huì)對(duì)工作人員人身安全造成威脅，嚴(yán)重影響企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行與經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 活塞壓縮機(jī)-活塞桿斷裂

活塞壓縮機(jī)運(yùn)行期間，活塞桿作為重要器件，其主要作用為傳導(dǎo)、協(xié)調(diào)運(yùn)行壓力，保證設(shè)備正常運(yùn)行，提高設(shè)備安全性與穩(wěn)定性?；钊麎嚎s機(jī)正常工作中，雖然制定定期檢查計(jì)劃，但是對(duì)活塞桿的檢查重視不足，經(jīng)常忽視這方面檢修環(huán)節(jié)，導(dǎo)致活塞桿運(yùn)行受到影響，尤其是后期磨損十分嚴(yán)重，加上更換不及時(shí)，導(dǎo)致活塞桿斷裂，設(shè)備被迫停止工作。活塞壓縮機(jī)操作沒有嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)規(guī)范，安裝期間沒有控制好預(yù)緊力，活塞壓縮機(jī)工作中壓力會(huì)逐漸增加到活塞桿上，壓力超出活塞桿承受范圍，活塞桿斷裂，壓縮機(jī)工作受到影響。

2.3 活塞壓縮機(jī)-撞缸故障

活塞壓縮機(jī)撞缸故障的出現(xiàn)，主要包括液撞缸、直接撞缸，其中頻繁出現(xiàn)的故障類型為直接撞缸?；钊麎嚎s機(jī)工作期間，氣缸受到運(yùn)行振動(dòng)的影響，會(huì)拉開與活塞的縫隙，從而出現(xiàn)撞缸故障，這種原因下的撞缸故障以直接撞缸為主。如果氣缸受到影響，縮小活塞之間的縫隙，壓縮機(jī)壓力會(huì)出現(xiàn)上升，引發(fā)液撞缸故障。活塞壓縮機(jī)工作中，撞缸故障如果不能得到有效處理，壓縮機(jī)系統(tǒng)穩(wěn)定性受到影響，工作效率降低，生產(chǎn)質(zhì)量下降。氣缸組成多樣化，撞缸故障的控制，必須以氣缸運(yùn)行為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)氣缸、活塞縫隙嚴(yán)格控制，規(guī)避撞缸風(fēng)險(xiǎn)。

3 活塞壓縮機(jī)故障處理手段研究

3.1 氣閥故障解決手段

氣閥故障的解決，認(rèn)識(shí)到氣閥對(duì)壓縮機(jī)的重要性，了解出現(xiàn)氣閥故障的原因，進(jìn)而制定有效解決方案。做好氣閥的定期檢查，根據(jù)壓縮機(jī)正常工作周期，制定周密的檢修計(jì)劃，及時(shí)排除氣閥工作中隱藏的安全隱患，一旦發(fā)現(xiàn)氣閥出現(xiàn)損壞，必須第一時(shí)間更換。氣閥故障解決之中，氣閥更換控制好細(xì)節(jié)處理，尤其是閥片處理。有效預(yù)防彈簧生銹，保證彈簧質(zhì)量。根據(jù)對(duì)活塞壓縮機(jī)活塞處理研究與企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益調(diào)查發(fā)現(xiàn)，活塞故障的有效處理，很大程度上提高了活塞壓縮機(jī)的運(yùn)行效益。氣閥故障處理，需要計(jì)算活塞位移，計(jì)算公式為：

壓縮機(jī)彈簧工作中積累過多機(jī)油，或者閥片機(jī)油清理不及時(shí)，閥片受到影響破損嚴(yán)重，活塞位移異常。計(jì)算準(zhǔn)確的位移數(shù)值，有效清理彈簧、閥片殘留機(jī)油，以此提高活塞壓縮機(jī)工作效率，為企業(yè)獲取更多經(jīng)濟(jì)效益。通過氣閥故障處理前后對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，其對(duì)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的影響至關(guān)重要，詳見表1。

表1 氣閥故障處理前后經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比表

活塞壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，氣閥故障如果不能及時(shí)處理，壓縮機(jī)運(yùn)行安全受到影響，企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益下降。氣閥故障處理中，要求工作人員必須做到氣閥相關(guān)構(gòu)件的檢查與維修工作，不能抱著差不多的態(tài)度，受磨損的氣閥或者相關(guān)零件必須更換，做好根本性的檢修護(hù)理。了解氣閥市場(chǎng)更新情況，對(duì)于復(fù)雜的內(nèi)部零件，保證采購質(zhì)量。維護(hù)工作處理到位，將氣閥故障的出現(xiàn)率降到最低，以此達(dá)到對(duì)活塞壓縮機(jī)內(nèi)部壓力的控制，同時(shí)還能夠減少壓縮機(jī)運(yùn)行期間資源的消耗，保證壓縮機(jī)工作效率。

3.2 活塞桿故障解決手段

活塞桿故障的解決，主要以活塞桿斷裂方面為主，一旦活塞桿斷裂，設(shè)備正常運(yùn)行受到影響，運(yùn)行效率降低，工作人員工作質(zhì)量受到影響?；钊麠U斷裂原因的出現(xiàn)，主要集中在螺紋位置，螺紋位置因?yàn)槭苣p嚴(yán)重，壓力過于集中，超出承壓范圍，造成活塞桿的斷裂。對(duì)于這方面故障的解決，需要工作人員制定詳細(xì)的壓力檢查計(jì)劃，做好部門之間的溝通，盡量選擇最新的活塞壓縮機(jī)[2]。根據(jù)故障具體情況，控制好螺紋位置在生產(chǎn)工作中的速度，一旦速度超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，壓力過大，螺紋位置的磨損會(huì)加劇。這期間就需要進(jìn)行磨損修復(fù)，控制好活塞桿轉(zhuǎn)動(dòng)速度，以保證螺紋位置的安全，保證活塞壓縮機(jī)的運(yùn)行安全，保證企業(yè)正常生產(chǎn)加工以及經(jīng)濟(jì)效益。

3.3 撞缸故障解決手段

撞缸故障包括直接撞缸、液撞缸，所以在故障處理中，需要根據(jù)不同故障類型制定具體的解決方案。其中直接撞缸是因?yàn)闅飧着c活塞之間的縫隙加大所導(dǎo)致，在解決中就需要將縫隙縮小，保證兩者的運(yùn)行間隙在合理范圍之內(nèi)。液撞缸故障主要因?yàn)檫\(yùn)行間隙縮小，這期間就需要采用有效措施保證運(yùn)行間隙不出現(xiàn)變化。整體來講，撞缸故障的解決，必須以活塞壓縮機(jī)正常工作與系統(tǒng)安全為前提，有效控制設(shè)備運(yùn)行期間的間隙變化，確保壓縮機(jī)正常運(yùn)行基礎(chǔ)上，預(yù)防設(shè)備出現(xiàn)撞缸故障。檢修人員必須提高對(duì)這方面的重視，撞缸故障的發(fā)生，需第一時(shí)間將設(shè)備暫停，尤其是設(shè)備供水，隨后檢查撞缸情況，確保將其對(duì)活塞壓縮機(jī)的影響降到最低，以保證壓縮機(jī)工作效率，將企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失降到最低。

4 結(jié)束語

綜上所述，活塞壓縮機(jī)運(yùn)行期間，故障的檢修處理至關(guān)重要。針對(duì)出現(xiàn)故障的原因進(jìn)行調(diào)查，總結(jié)解決故障的有效措施，及時(shí)更換壓縮機(jī)磨損器件，有效控制壓縮機(jī)出現(xiàn)運(yùn)行故障后的能源損耗以及提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)然活塞壓縮機(jī)故障解決還要結(jié)合壓縮機(jī)本身情況，提高檢修人員責(zé)任意識(shí)，以保證壓縮機(jī)的正常運(yùn)行。