往復(fù)式壓縮機(jī)的運(yùn)行維護(hù)及故障處理探析

張超

（中海瀝青股份有限公司，山東 濱州 256600）

現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，壓縮機(jī)在石化領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，其發(fā)生故障會(huì)產(chǎn)生重大的損失。一般情況下，往復(fù)式壓縮機(jī)的維修費(fèi)用比較高，如何對(duì)其故障進(jìn)行有效診斷至關(guān)重要，要進(jìn)一步做好往復(fù)式壓縮機(jī)的日常運(yùn)行維護(hù)工作，降低往復(fù)式壓縮機(jī)的故障出現(xiàn)概率。良好的運(yùn)行維護(hù)是壓縮機(jī)持續(xù)穩(wěn)定安全運(yùn)行的保障，有利于降低運(yùn)行的成本。往復(fù)式壓縮機(jī)的工況是比較復(fù)雜的，對(duì)故障分析以及運(yùn)行維護(hù)提出更高的要求，因此，我們要提高對(duì)運(yùn)行管理的重視程度，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范操作流程進(jìn)行執(zhí)行，確保故障判斷的準(zhǔn)確性，從而提高故障判斷的準(zhǔn)確性，從而有利于進(jìn)一步提高運(yùn)行效率。[1]

1 往復(fù)式壓縮機(jī)的概述

往復(fù)式壓縮機(jī)屬于容積式壓縮機(jī)，其主要工作原理就是通過(guò)改變封閉空間內(nèi)氣體的容積而提高氣體壓力，在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛和普及。就目前而言，往復(fù)式壓縮機(jī)的故障處理和運(yùn)行維護(hù)工作至關(guān)重要，在處理時(shí)一般都是采取視情維修的故障維修方式，從而對(duì)壓縮機(jī)內(nèi)部的重要部位進(jìn)行動(dòng)態(tài)深入的分析和研究，及時(shí)發(fā)現(xiàn)壓縮機(jī)中存在的一些問(wèn)題和不良因素。之后能夠根據(jù)問(wèn)題和不良因素采取針對(duì)性的解決對(duì)策，從而提高往復(fù)式壓縮機(jī)的運(yùn)行效率和質(zhì)量，而且壓縮機(jī)運(yùn)行的安全性和可靠性也可以得到保障。當(dāng)壓縮機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，想要利用視情維修這種方式對(duì)其進(jìn)行維修，必須先對(duì)壓縮機(jī)的典型故障特征進(jìn)行了解，只有這樣才能夠?qū)嚎s機(jī)的故障問(wèn)題進(jìn)行有效的診斷。

2 往復(fù)式壓縮機(jī)的主要結(jié)構(gòu)

往復(fù)式壓縮機(jī)是容積式壓縮機(jī)的一種，主要部件包括氣缸、曲軸、連桿、活塞組件及一些附屬的設(shè)備等。其中最重要的部件就是氣缸，一般情況下氣缸的導(dǎo)熱性能比較好，能夠及時(shí)散熱，避免運(yùn)行過(guò)程中摩擦產(chǎn)生的熱能影響氣缸的質(zhì)量，與此同時(shí)，氣缸還能夠起到潤(rùn)滑的作用。氣缸的氣閥安裝面積要足夠，只有這樣才能在降低能耗的基礎(chǔ)上正常工作，否則會(huì)影響氣缸的正常運(yùn)行。曲柄連桿機(jī)構(gòu)包括曲軸、連桿、十字頭、滑道等，主要是進(jìn)行傳動(dòng)和受力，將電機(jī)的圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為往復(fù)運(yùn)動(dòng)?；钊M件與氣缸有著密切的聯(lián)系，其主要有單作用活塞和雙作用活塞兩種，其作用主要是確保氣缸的密封性，避免發(fā)生氣體泄露問(wèn)題。托瓦在運(yùn)用過(guò)程中容易出現(xiàn)損壞，其材質(zhì)直接關(guān)系到了壓縮機(jī)的使用壽命。氣閥的設(shè)計(jì)好壞直接關(guān)系到了其作用的發(fā)揮以及壓縮機(jī)的排氣量和功耗等，如果氣閥的性能好不僅可以節(jié)能，使用壽命還比較長(zhǎng)，運(yùn)行過(guò)程中的噪聲比較小。[2]現(xiàn)階段，氣閥的材質(zhì)有金屬和非金屬兩種，非金屬材質(zhì)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，但是由于其容易損壞，在選擇氣閥時(shí)要考慮壓縮機(jī)的功耗等因素。

3 往復(fù)式壓縮機(jī)的故障處理

往復(fù)式壓縮機(jī)長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中會(huì)發(fā)生故障，其故障發(fā)生率高于離心壓縮機(jī)，而且其多個(gè)方面都會(huì)發(fā)生問(wèn)題，如果得不到及時(shí)有效的處理就會(huì)影響壓縮機(jī)的運(yùn)行效率。因此，要對(duì)往復(fù)式壓縮機(jī)的故障問(wèn)題進(jìn)行具體分析：

3.1 排氣量方面的問(wèn)題

往復(fù)式壓縮機(jī)運(yùn)行過(guò)程中可能發(fā)生排氣量不足的問(wèn)題，造成這一問(wèn)題出現(xiàn)的原因是多方面的，比如進(jìn)氣閥出現(xiàn)故障、氣量余隙過(guò)大以及進(jìn)口氣溫過(guò)高等，這些都會(huì)在一定程度上造成往復(fù)式壓縮機(jī)出現(xiàn)排氣量不足的故障問(wèn)題。相關(guān)人員要針對(duì)不同的引起原因采取不同的舉措，如果是由于活塞環(huán)的密封等造成的，工作人員就需要及時(shí)更換活塞環(huán)，避免影響密封效果，進(jìn)而造成排氣量下降。如果是由于填料過(guò)程中彈簧失效造成的則需要及時(shí)更換彈簧，以確保彈簧的彈性以及往復(fù)式壓縮機(jī)的正常運(yùn)行。此外，如果是氣量余隙過(guò)大則需要及時(shí)進(jìn)行余隙的調(diào)整，及時(shí)確保往復(fù)式壓縮機(jī)的運(yùn)行，避免出現(xiàn)排氣量方面的故障。

3.2 溫度方面的問(wèn)題

往復(fù)式壓縮機(jī)長(zhǎng)期的運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生溫度過(guò)高的問(wèn)題，造成這一問(wèn)題的原因主要是排氣溫度高以及氣缸溫度高等。相關(guān)人員要根據(jù)不同的問(wèn)題和原因采取不同的舉措，如果是排氣溫度高也需要考慮是不是氣閥安裝不嚴(yán)導(dǎo)致出現(xiàn)漏氣問(wèn)題，及時(shí)確定原因，從而更換氣閥。正常情況下，氣缸自身的散熱性能可以避免出現(xiàn)溫度過(guò)高的情況，但是如果冷卻水供應(yīng)不足時(shí)氣缸的導(dǎo)熱性能會(huì)受到影響，進(jìn)而出現(xiàn)氣缸溫度高的問(wèn)題。如果是氣缸溫度高則需要通過(guò)供水量的調(diào)節(jié)來(lái)避免氣缸高溫的問(wèn)題。與此同時(shí)，要及時(shí)清洗氣缸的積垢，避免影響氣缸的散熱性能。此外，活塞與氣缸徑向間隙也會(huì)影響氣缸溫度，如果間隙過(guò)小就會(huì)出現(xiàn)高溫，需要及時(shí)進(jìn)行間隙的調(diào)整，避免出現(xiàn)溫度方面的問(wèn)題。

3.3 聲響方面的問(wèn)題

往復(fù)式壓縮機(jī)運(yùn)行過(guò)程中處于異常聲響問(wèn)題要重點(diǎn)關(guān)注，及時(shí)進(jìn)行原因的排查，查找原因，有針對(duì)性地解決問(wèn)題。其中撞缸就屬于重大惡性事故，如果缸體內(nèi)發(fā)生聲響，就需要區(qū)分液擊和金屬撞擊，其中液擊的聲音比較大，如果得不到及時(shí)有效的處理，會(huì)產(chǎn)生較大的后果即發(fā)生保障和斷裂等。一般情況下，針對(duì)聲響方面的問(wèn)題的解決對(duì)策是進(jìn)行日常檢查和操作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和進(jìn)行針對(duì)性的解決。[3]與此同時(shí)，如果異物掉入缸內(nèi)也會(huì)造成聲響，這種情況下就需要清除異物，避免影響往復(fù)式壓縮機(jī)的運(yùn)行。此外，傳動(dòng)機(jī)在一定條件下也會(huì)出現(xiàn)聲響問(wèn)題，造成這一問(wèn)題的原因主要是連桿大小頭瓦間隙過(guò)大或者燒壞。這種情況下就需要及時(shí)進(jìn)行更換和調(diào)整，從而及時(shí)解決問(wèn)題，確保往復(fù)式壓縮機(jī)的正常運(yùn)行。

3.4 填料方面的問(wèn)題

往復(fù)式壓縮機(jī)的運(yùn)行中填料工作是比較重要的，但是在實(shí)際中出現(xiàn)問(wèn)題的頻率也比較高，比如，填料密封盒部位由于摩擦造成溫度升高問(wèn)題這就需要通過(guò)加大冷卻水流量的方式解決，及時(shí)散熱，避免影響填料的正常使用壽命。如果填料密封盒的注油量過(guò)大也會(huì)造成油炭化的問(wèn)題，長(zhǎng)此以往甚至?xí)纬沙练e物；而注油量過(guò)小則會(huì)導(dǎo)致影響填料的潤(rùn)滑效果，從而使摩擦程度加快，因此，要嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定加入注油量，確保填料的正常。

4 往復(fù)式壓縮機(jī)的運(yùn)行維護(hù)

往復(fù)式壓縮機(jī)運(yùn)行過(guò)程中容易出現(xiàn)故障，這就需要注重其運(yùn)行維護(hù)工作，從日常維護(hù)做起，有效降低故障發(fā)生的概率，確保往復(fù)式壓縮機(jī)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性和持續(xù)性。具體而言，可從以下幾個(gè)方面著手：

4.1 做好定期巡檢和日常檢查維護(hù)工作，準(zhǔn)確記錄各項(xiàng)指標(biāo)

工作人員要做好定期巡檢和日常維護(hù)檢查工作，切實(shí)做好各項(xiàng)數(shù)據(jù)和指標(biāo)的記錄，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)解決，找出原因，排除障礙，甚至可以通過(guò)規(guī)章制度的方式規(guī)范工作人員的行為。首先，有關(guān)工作人員要嚴(yán)格按照有關(guān)管理制度做好潤(rùn)滑系統(tǒng)的工作，及時(shí)進(jìn)行油的更換以及濾網(wǎng)的清洗，從而確保潤(rùn)滑的穩(wěn)定性和持續(xù)性。與此同時(shí)，在壓縮機(jī)運(yùn)行之初不能馬上加載，而是要等到升溫之后再進(jìn)行加載，否則會(huì)嚴(yán)重破壞壓縮機(jī)，影響壓縮機(jī)的使用，要規(guī)避壓縮機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的超載問(wèn)題。其次，要對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行日常定期維護(hù)，對(duì)安全保護(hù)裝置要及時(shí)檢查，確保相關(guān)系統(tǒng)工作狀態(tài)的可靠靈敏。最后，要特別注意維護(hù)長(zhǎng)期封存機(jī)組，及時(shí)進(jìn)行油污的清除以及冷卻系統(tǒng)水的排放，并且要做好重要部位的防銹工作以及防侵蝕工作。

4.2 檢測(cè)潤(rùn)滑油維護(hù)

潤(rùn)滑油的維護(hù)工作同樣不容忽視，往復(fù)式壓縮機(jī)運(yùn)行過(guò)程中要關(guān)注到潤(rùn)滑油的狀況并且及時(shí)進(jìn)行檢查，能夠熟知潤(rùn)滑油可能出現(xiàn)的故障，在整個(gè)檢查維護(hù)工作的過(guò)程中要分析潤(rùn)滑系統(tǒng)。如：油壓、固件潤(rùn)滑效果以及油箱內(nèi)的油位的檢查分析等，從而確保在檢查分析過(guò)程中，能夠全面提升壓縮潤(rùn)滑油系統(tǒng)的應(yīng)用效果。潤(rùn)滑油應(yīng)用效果的提升對(duì)于往復(fù)式壓縮機(jī)的運(yùn)行具有重要意義，可以有效提升設(shè)備的整體性能以及運(yùn)行效率。

4.3 對(duì)振動(dòng)情況進(jìn)行分析的故障診斷技術(shù)

往復(fù)式壓縮機(jī)基本上處于長(zhǎng)期持續(xù)運(yùn)行的狀況，在這種情況下壓縮機(jī)的各零件之間就會(huì)產(chǎn)生作用力，進(jìn)而出現(xiàn)噪聲和振動(dòng)，造成零部件之間發(fā)生磨損，影響了往復(fù)式壓縮機(jī)的運(yùn)行。因此，就需要技術(shù)人員能夠準(zhǔn)確測(cè)量壓縮機(jī)外部的噪聲和振動(dòng)信號(hào)，根據(jù)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行分析壓縮機(jī)內(nèi)部的故障情況。在分析振動(dòng)和噪聲時(shí)容易受到周?chē)h(huán)境和因素的影響，這就需要提高振動(dòng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，盡可能降低外部環(huán)境的不利影響。在對(duì)其振動(dòng)情況進(jìn)行分析診斷的過(guò)程中，工作人員應(yīng)該通過(guò)獲取的信息進(jìn)行故障判斷，或者是借用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助判斷，從而提升判斷的準(zhǔn)確性。甚至可以根據(jù)故障出現(xiàn)的情況整理成數(shù)據(jù)庫(kù)，在進(jìn)行診斷時(shí)進(jìn)行對(duì)比分析，預(yù)測(cè)故障出現(xiàn)的原因和頻率等，從而確保判斷結(jié)果的準(zhǔn)確性。但是現(xiàn)階段在利用振動(dòng)情況進(jìn)行往復(fù)式壓縮機(jī)故障診斷的方法和技術(shù)還存在著一些不足，即故障譜峰數(shù)據(jù)庫(kù)的制作需要花費(fèi)大量的人力物力來(lái)開(kāi)展模擬實(shí)驗(yàn)。[4]因此，在實(shí)際的操作中，需要經(jīng)常收集正常情況下某一組的時(shí)域信號(hào)，再與正常狀態(tài)下壓縮機(jī)的指標(biāo)進(jìn)行比較，若是測(cè)得的數(shù)值大于標(biāo)準(zhǔn)的極限指標(biāo)，那么就可以確定壓縮機(jī)已經(jīng)出現(xiàn)了故障，正處于異常運(yùn)行狀態(tài)。

4.4 帶液的排放處理維護(hù)

往復(fù)式壓縮機(jī)的應(yīng)用要注重對(duì)帶液的排放處理維護(hù)，即工作人員在進(jìn)行維護(hù)時(shí)要及時(shí)排出帶液，避免出現(xiàn)積液現(xiàn)象。帶液積壓過(guò)多會(huì)造成過(guò)濾器內(nèi)部的壓力差，影響壓縮機(jī)的正常運(yùn)行。因此，相關(guān)工作人員要做好維護(hù)措施，及時(shí)排放帶液，以確保壓縮機(jī)應(yīng)用的效率和效果。

4.5 零部件的冷卻處理

往復(fù)式壓縮機(jī)在應(yīng)用過(guò)程中，由于部分內(nèi)部零件處于超強(qiáng)度狀況下，長(zhǎng)此以往，往復(fù)式壓縮機(jī)的內(nèi)部零件就會(huì)發(fā)生急劇升溫的現(xiàn)象，如果得不到及時(shí)處理就會(huì)嚴(yán)重影響往復(fù)式壓縮機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性和持續(xù)性。內(nèi)部零件如果出現(xiàn)急劇升溫的情況，就會(huì)導(dǎo)致油溫升高，進(jìn)而導(dǎo)致出現(xiàn)壓力差，相關(guān)的技術(shù)工作人員在進(jìn)行維護(hù)時(shí)要對(duì)相關(guān)的零件進(jìn)行冷卻降溫處理，對(duì)零件的溫度進(jìn)行人為干預(yù)，從而確保零件免受高溫的影響，提升零件的應(yīng)用效果以及應(yīng)用的安全性和穩(wěn)定性。

4.6 通過(guò)分析油液進(jìn)行故障診斷的技術(shù)

往復(fù)式壓縮機(jī)在應(yīng)用過(guò)程中可以通過(guò)油液的情況進(jìn)行故障診斷，其主要依據(jù)是在壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)會(huì)引起磨損，從而影響壓縮機(jī)的潤(rùn)滑油呈現(xiàn)較大差異的衰敗長(zhǎng)度，會(huì)呈現(xiàn)出不同的磨損特征。因此，通過(guò)潤(rùn)滑油的信息可以在一定程度上了解往復(fù)式壓縮機(jī)的運(yùn)行狀況以及故障信息。工作人員可以定時(shí)收集觀察到的潤(rùn)滑油，之后通過(guò)一些技術(shù)手段進(jìn)行檢測(cè)，分析潤(rùn)滑油的狀態(tài)以及攜帶的磨損微粒等各項(xiàng)信息，從而能夠據(jù)此對(duì)設(shè)備的磨損狀況進(jìn)行有效診斷，對(duì)潛在的故障進(jìn)行判斷。在通過(guò)分析油液進(jìn)行故障診斷的技術(shù)主要是通過(guò)觀察潤(rùn)滑油的磨損微粒以及機(jī)械性能的衰敗信息等判斷往復(fù)式壓縮機(jī)是否出現(xiàn)運(yùn)行故障。這一技術(shù)的應(yīng)用步驟就是先收集好分析的樣品，之后進(jìn)行檢測(cè)得出相關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析從而進(jìn)行故障判斷的預(yù)防工作。[5]這一技術(shù)應(yīng)用的前提是各零部件具有不同且明顯的特征，只有這樣才能夠確保診斷結(jié)果的準(zhǔn)確性，否則這種綜合性的檢測(cè)方法準(zhǔn)確性會(huì)大受影響。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，石油化工領(lǐng)域中往復(fù)式壓縮機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行是非常重要的，但是在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中會(huì)受到一些主客觀方面因素的影響，而導(dǎo)致往復(fù)式壓縮機(jī)出現(xiàn)故障，嚴(yán)重影響了往復(fù)式壓縮機(jī)的正常運(yùn)行。因此，要加強(qiáng)對(duì)往復(fù)式壓縮機(jī)的運(yùn)行維護(hù)工作，做好定期巡檢工作，分別做好潤(rùn)滑油、振動(dòng)情況、帶液的排放、零部件以及油液的故障判斷和處理工作，從而確保往復(fù)式壓縮機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性和持續(xù)性，促進(jìn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。