淺談往復(fù)式壓縮機(jī)的故障分析及處理

孟凡博

（中國石油大慶石化分公司塑料廠全密度二車間，黑龍江 大慶 163714）

如今往復(fù)式壓縮機(jī)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于石化、天然氣等輸送作業(yè)當(dāng)中，具備高效率和高可靠性等諸多優(yōu)點(diǎn)，并且在經(jīng)過聯(lián)動負(fù)荷測試過后就能夠投入生產(chǎn)。在進(jìn)行生產(chǎn)的過程中，還需要及時(shí)加強(qiáng)對故障分析的診斷與處理，這對系統(tǒng)的正常運(yùn)行和安全生產(chǎn)都產(chǎn)生極其重要的影響。但是在考慮到生產(chǎn)環(huán)境以及人為等相關(guān)因素，所造成的故障也是多種多樣，因此就有必要非常清楚地了解發(fā)生故障的原因，同時(shí)在進(jìn)行分析診斷時(shí)要從多方面進(jìn)行檢測。

1 往復(fù)式壓縮機(jī)故障分析

在運(yùn)作原理上是借助氣缸內(nèi)的活塞進(jìn)行運(yùn)動，以此完成對氣體的壓縮過程。還有多個(gè)彈簧式閥門，并且也是非常均衡地排列在氣缸上，通過借助兩側(cè)的氣壓，以此完成對空氣的壓縮和排放。當(dāng)氣缸內(nèi)部壓力低于外界時(shí)進(jìn)氣閥門就自動打開，反之，排氣閥門打開。這種設(shè)備憑借優(yōu)異的性能廣泛適用于石化工業(yè)，也取得了很好效果，但是在實(shí)際使用過程中，也不可避免地會出現(xiàn)某些故障，如果沒有及時(shí)處理，那么就會對整個(gè)工程造成較為嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)影響。接下來就向大家詳細(xì)介紹，最為常見的五種故障；

1.1 氣閥故障

作為主要部件之一，其性能的好與壞會直接影響到排放量與消耗，由于往復(fù)式壓縮機(jī)的氣閥必須要具備高密閉性、低噪音、阻力小等諸多特點(diǎn)。但由于生產(chǎn)工藝原因的限制導(dǎo)致該部件極容易出現(xiàn)問題，所以氣閥故障所占比例相對較大，問題主要還是集中于閥片和彈簧這兩個(gè)部分。前者主要是通過氣體在進(jìn)入壓縮機(jī)以后以降低壓力或者是改變氣體的流向，而開啟的高度則是取決于壓縮機(jī)控制壓縮機(jī)閥片升起高度的零件上的管嘴。因此其具體結(jié)果就表現(xiàn)為當(dāng)閥片外部壓力高于內(nèi)部壓力，同時(shí)壓力差要明顯大于吸氣閥彈簧的壓力時(shí)，氣體就會自動進(jìn)入到氣缸內(nèi)。反之，就會被彈簧壓回閥座。因此閥片在實(shí)際運(yùn)動過程中就會產(chǎn)生連續(xù)的撞擊，出現(xiàn)不同程度的磨損，同時(shí)也會受到來自氣壓的沖擊，這就極易導(dǎo)致該零部件出現(xiàn)損壞；彈簧故障，對此就必須要詳細(xì)的了解彈簧在裝置中所起到的主要作用，目的就是在于能夠更加快速的關(guān)閉氣閥，可以將氣體迅速排出或者吸入，能夠有效避免因?yàn)殚y片在關(guān)閉及時(shí)所導(dǎo)致設(shè)備效率低下問題，具體故障主要是表現(xiàn)在，經(jīng)過長期使用以后彈簧本身應(yīng)力出現(xiàn)改變進(jìn)而導(dǎo)致折斷，或是彈性降低對設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)造成損壞。

1.2 活塞環(huán)故障

通常而言都是由灰鑄鐵制作而成，其材料形態(tài)是以片狀石墨形式存在于鑄鐵之中，具有良好的切削和耐磨性并且有效承載面積相對比較小。除此以外還具備導(dǎo)熱作用，當(dāng)其開口較小以至于沒有達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，那么在受熱膨脹的情況下就會逐漸漲大，結(jié)果就極容易導(dǎo)致氣缸內(nèi)壁溫度快速上升降低潤滑作用引發(fā)拉缸或者活塞環(huán)斷裂，嚴(yán)重的情況還會導(dǎo)致機(jī)組損壞給企業(yè)造成經(jīng)濟(jì)損失。

1.3 氣缸故障

由于活塞會在氣缸內(nèi)部進(jìn)行大量往復(fù)運(yùn)動，這樣就使得氣體在經(jīng)過一系列的作用以后，成為壓縮氣體。但是對于大部分壓縮機(jī)而言，在設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，排氣溫度是不能夠高于160℃，假如超過了標(biāo)準(zhǔn)值就極容易導(dǎo)致缸體過熱，甚至還有可能會加速內(nèi)部潤滑油快速碳化，在積累到一定程度且在高溫的促使下，就容易產(chǎn)成爆炸的現(xiàn)象。

1.4 填料故障

由于工藝制作上的原因，導(dǎo)致設(shè)備在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過程中會存在大量的沉積物，假如沒有及時(shí)清理，那么就會堆積在密封腔處。在經(jīng)過長時(shí)間使用過后，就會對密封的填料存在較為嚴(yán)重的損壞，最后就會導(dǎo)致彈簧發(fā)生斷裂，這樣密封就會出現(xiàn)故障。

1.5 管路常見故障

由于在實(shí)際組裝過程中并沒有按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)開展工作，因此就導(dǎo)致設(shè)備在正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中會存在一系列的問題，其中誤差的存在會引發(fā)不同程度的共振，嚴(yán)重影響設(shè)備使用壽命；此外不規(guī)范的安裝，會導(dǎo)致壓縮機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)明顯間隙導(dǎo)致管路出現(xiàn)振動。

2 往復(fù)式壓縮機(jī)常見故障處理措施

在前文總共向大家介紹了5種常見故障，其實(shí)在實(shí)際使用過程中，還會產(chǎn)生其他的問題，因此也必須要引起大家的重視，比如對于清潔情況以及軸瓦等。但無論是什么問題都必須要進(jìn)行仔細(xì)診斷，同時(shí)還需要找出真正的故障源采取相應(yīng)的措施處理。雖然科技在不斷的發(fā)展，無論是國內(nèi)還是國外，有很多專家都希望能夠建立常態(tài)化的動態(tài)檢測機(jī)制實(shí)現(xiàn)對故障事先預(yù)判，但就實(shí)際情況來看效果并不是很理想。根據(jù)多年的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，也可以從以下幾方面來進(jìn)行判斷：

2.1 熱力性能參數(shù)檢測

該項(xiàng)檢測方法具有大量的實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)，具體的步驟就是通過對排油壓力油溫、水溫等相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)檢測，一旦發(fā)現(xiàn)異常狀況就可以開展對零部件故障的診斷工作，雖然具有一定的可操作性，但是這種方式對故障的最終檢測結(jié)果并不存在任何前瞻性，并且在精確度上也存在較大欠缺。所以到目前為止，主要是應(yīng)用于對壓縮機(jī)的工藝參數(shù)和實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)進(jìn)行檢測。

2.2 對振動噪音檢測

由于設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行中會發(fā)出不同的聲響，而在出現(xiàn)異常狀態(tài)時(shí)其聲響必然會出現(xiàn)某種微妙變化。對此我們就可以通過以中醫(yī)中“聞”的方式，通過現(xiàn)代化的科技手段詳細(xì)分析故障所處的部位，將反饋的最終數(shù)據(jù)用以判定軸承是否出現(xiàn)故障等等。雖然具有不錯(cuò)的效果，但其弊端也比較明顯，那就是多個(gè)部位同時(shí)存在故障，那么所得到的信號就會出現(xiàn)混亂，這樣就會導(dǎo)致所使用的分析法無法對具體故障源進(jìn)行詳細(xì)識別。

2.3 對油液進(jìn)行分析

主要是通過對油液表面形態(tài)，比如黏度、水分等進(jìn)行分析，進(jìn)而了解設(shè)備到底是哪個(gè)部位出現(xiàn)故障，當(dāng)然這種方法具有直觀性和經(jīng)驗(yàn)性對相關(guān)人員的要求也是比較高，也是當(dāng)前使用較為頻繁的檢測手段之一，對于因?yàn)闄C(jī)械磨損所導(dǎo)致的故障具備較大優(yōu)勢。

2.4 人工智能診斷

如今隨著科技的不斷進(jìn)步，人工智能診斷技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)化大生產(chǎn)中，并且在壓縮機(jī)的診斷上也取得了良好效果。借助于傳統(tǒng)故障方面的知識再配合智能化搜索系統(tǒng)以及推理方式，能夠?qū)^為復(fù)雜的故障進(jìn)行智能化的診斷，其優(yōu)點(diǎn)就在于方便快捷，但是其缺點(diǎn)就在于整個(gè)推理機(jī)制需要借助于大量的數(shù)據(jù)，但是數(shù)據(jù)的真實(shí)性還有待檢驗(yàn)。

3 故障處理措施

3.1 對氣閥故障的處理

首先就必須要詳細(xì)判斷故障原因，比如可以通過聆聽以及觸摸等多種方式判斷到底是哪里出現(xiàn)了損壞。比如在吸氣時(shí)出現(xiàn)了雜音，那么有此就可以斷定是進(jìn)氣閥出現(xiàn)了故障，通過這種方法，我們就可以通過找到故障源后再制定相應(yīng)的解決方案。在了解到是此部位出現(xiàn)了損壞，但只靠聽無法明確到底是哪里的問題時(shí)，就可以用測溫的方式進(jìn)行辨別。因?yàn)樵诔霈F(xiàn)問題以后，氣流是不能進(jìn)行正常流動的，溫度自然是高于正常的進(jìn)氣口。反之，也可以采取同樣的操作和鑒定手段。

3.2 活塞環(huán)故障解決措施

由于該部件所產(chǎn)生的故障也是多種多樣，因此還是需要根據(jù)實(shí)際環(huán)境作出相應(yīng)處理。比如在經(jīng)過長期使用過后，存在磨損嚴(yán)重的問題，也就導(dǎo)致與之相關(guān)連接的部件存在較大間隙，對氣體的排量產(chǎn)生明顯影響，所以就需要按照正常的方式對活塞環(huán)進(jìn)行更換，假如是由于安裝不正確而導(dǎo)致的間隙過大，那么就應(yīng)當(dāng)立刻進(jìn)行調(diào)整，使之恢復(fù)到正常狀態(tài)。

3.3 氣缸故障解決措施

其主要的表現(xiàn)就在于氣缸過熱，但是產(chǎn)生的原因有很多，比如冷卻水供應(yīng)不足或者是排氣閥出現(xiàn)卡澀的情況。對此就需要適當(dāng)?shù)卦黾永鋮s水流量；對于排氣閥首先還是需要查看氣閥有沒有出現(xiàn)問題，以及間隙的大小是否處于正常的范圍內(nèi)，當(dāng)然在采取了上述措施以后依然存在異?，F(xiàn)象，那么就需要對排氣閥進(jìn)行更換，或者是要檢查內(nèi)部的傳動結(jié)構(gòu)。

4 結(jié)語

綜上所述，往復(fù)式壓縮機(jī)由于結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，并且容易損壞的部件相對比較多，所產(chǎn)生的故障也是多種多樣。這就要求在實(shí)際診斷過程中要具體問題具體分析，針對不同部件所產(chǎn)生的問題進(jìn)行詳細(xì)診斷，確定故障源并及時(shí)進(jìn)行處理。在平時(shí)還需要做好維護(hù)保養(yǎng)工作，才能最大程度的確保生產(chǎn)過程的安全性和可靠性。