往復式壓縮機的運行維護及故障處理探析

張超

?摘 要 工業(yè)社會的發(fā)展離不開設(shè)備的運行，設(shè)備是企業(yè)進行生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)，在化工類企業(yè)中有著廣泛的應用，而往復式壓縮機是常見的輸送類機械，是化工企業(yè)生產(chǎn)過程中的核心設(shè)備。往復式壓縮機的工作狀況直接關(guān)系到生產(chǎn)的穩(wěn)定性和持續(xù)性，一旦發(fā)生故障會導致事故的發(fā)生，甚至會造成停產(chǎn)的結(jié)果。因此，要做好往復式壓縮機的故障處理和日常的運行維護，確保往復式壓縮機運行的持續(xù)穩(wěn)定。本文首先介紹往復式壓縮機的基本內(nèi)容以及往復式壓縮機的主要結(jié)構(gòu)，其次分析往復式壓縮機的故障處理，最后則重點探究往復式壓縮機的運行維護，旨在對提升往復式壓縮機的應用效率有所幫助。

關(guān)鍵詞 往復式壓縮機 排氣量 溫度 聲響 填料

中圖分類號：TH45 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2022）05-0010-03

現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，壓縮機在石化領(lǐng)域有著廣泛的應用，其發(fā)生故障會產(chǎn)生重大的損失。一般情況下，往復式壓縮機的維修費用比較高，如何對其故障進行有效診斷至關(guān)重要，要進一步做好往復式壓縮機的日常運行維護工作，降低往復式壓縮機的故障出現(xiàn)概率。良好的運行維護是壓縮機持續(xù)穩(wěn)定安全運行的保障，有利于降低運行的成本。往復式壓縮機的工況是比較復雜的，對故障分析以及運行維護提出更高的要求，因此，我們要提高對運行管理的重視程度，嚴格按照相關(guān)規(guī)范操作流程進行執(zhí)行，確保故障判斷的準確性，從而提高故障判斷的準確性，從而有利于進一步提高運行效率。[1]

1 往復式壓縮機的概述

往復式壓縮機屬于容積式壓縮機，其主要工作原理就是通過改變封閉空間內(nèi)氣體的容積而提高氣體壓力，在工業(yè)領(lǐng)域的應用非常廣泛和普及。就目前而言，往復式壓縮機的故障處理和運行維護工作至關(guān)重要，在處理時一般都是采取視情維修的故障維修方式，從而對壓縮機內(nèi)部的重要部位進行動態(tài)深入的分析和研究，及時發(fā)現(xiàn)壓縮機中存在的一些問題和不良因素。之后能夠根據(jù)問題和不良因素采取針對性的解決對策，從而提高往復式壓縮機的運行效率和質(zhì)量，而且壓縮機運行的安全性和可靠性也可以得到保障。當壓縮機出現(xiàn)故障時，想要利用視情維修這種方式對其進行維修，必須先對壓縮機的典型故障特征進行了解，只有這樣才能夠?qū)嚎s機的故障問題進行有效的診斷。

2 往復式壓縮機的主要結(jié)構(gòu)

往復式壓縮機是容積式壓縮機的一種，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熱性能比較好，能夠及時散熱，避免運行過程中摩擦產(chǎn)生的熱能影響氣缸的質(zhì)量，與此同時，氣缸還能夠起到潤滑的作用。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，否則會影響氣缸的正常運行。曲柄連桿機構(gòu)包括曲軸、連桿、十字頭、滑道等，主要是進行傳動和受力，將電機的圓周運動轉(zhuǎn)換為往復運動?；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)生氣體泄露問題。托瓦在運用過程中容易出現(xiàn)損壞，其材質(zhì)直接關(guān)系到了壓縮機的使用壽命。氣閥的設(shè)計好壞直接關(guān)系到了其作用的發(fā)揮以及壓縮機的排氣量和功耗等，如果氣閥的性能好不僅可以節(jié)能，使用壽命還比較長，運行過程中的噪聲比較小。[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)的應用越來越廣泛，但是由于其容易損壞，在選擇氣閥時要考慮壓縮機的功耗等因素。

3 往復式壓縮機的故障處理

往復式壓縮機長期運行過程中會發(fā)生故障，其故障發(fā)生率高于離心壓縮機，而且其多個方面都會發(fā)生問題，如果得不到及時有效的處理就會影響壓縮機的運行效率。因此，要對往復式壓縮機的故障問題進行具體分析：

3.1 排氣量方面的問題

往復式壓縮機運行過程中可能發(fā)生排氣量不足的問題，造成這一問題出現(xiàn)的原因是多方面的，比如進氣閥出現(xiàn)故障、氣量余隙過大以及進口氣溫過高等，這些都會在一定程度上造成往復式壓縮機出現(xiàn)排氣量不足的故障問題。相關(guān)人員要針對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更換活塞環(huán)，避免影響密封效果，進而造成排氣量下降。如果是由于填料過程中彈簧失效造成的則需要及時更換彈簧，以確保彈簧的彈性以及往復式壓縮機的正常運行。此外，如果是氣量余隙過大則需要及時進行余隙的調(diào)整，及時確保往復式壓縮機的運行，避免出現(xiàn)排氣量方面的故障。

3.2 溫度方面的問題

往復式壓縮機長期的運行會導致產(chǎn)生溫度過高的問題，造成這一問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導致出現(xiàn)漏氣問題，及時確定原因，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)溫度過高的情況，但是如果冷卻水供應不足時氣缸的導熱性能會受到影響，進而出現(xiàn)氣缸溫度高的問題。如果是氣缸溫度高則需要通過供水量的調(diào)節(jié)來避免氣缸高溫的問題。與此同時，要及時清洗氣缸的積垢，避免影響氣缸的散熱性能。此外，活塞與氣缸徑向間隙也會影響氣缸溫度，如果間隙過小就會出現(xiàn)高溫，需要及時進行間隙的調(diào)整，避免出現(xiàn)溫度方面的問題。

3.3 聲響方面的問題

往復式壓縮機運行過程中處于異常聲響問題要重點關(guān)注，及時進行原因的排查，查找原因，有針對性地解決問題。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，如果得不到及時有效的處理，會產(chǎn)生較大的后果即發(fā)生保障和斷裂等。一般情況下，針對聲響方面的問題的解決對策是進行日常檢查和操作，及時發(fā)現(xiàn)問題和進行針對性的解決。[3]與此同時，如果異物掉入缸內(nèi)也會造成聲響，這種情況下就需要清除異物，避免影響往復式壓縮機的運行。此外，傳動機在一定條件下也會出現(xiàn)聲響問題，造成這一問題的原因主要是連桿大小頭瓦間隙過大或者燒壞。這種情況下就需要及時進行更換和調(diào)整，從而及時解決問題，確保往復式壓縮機的正常運行。23B389F1-92DF-477A-8A40-9AA141062BD3

3.4 填料方面的問題

往復式壓縮機的運行中填料工作是比較重要的，但是在實際中出現(xiàn)問題的頻率也比較高，比如，填料密封盒部位由于摩擦造成溫度升高問題這就需要通過加大冷卻水流量的方式解決，及時散熱，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大也會造成油炭化的問題，長此以往甚至會形成沉積物;而注油量過小則會導致影響填料的潤滑效果，從而使摩擦程度加快，因此，要嚴格按照有關(guān)規(guī)定加入注油量，確保填料的正常。

4 往復式壓縮機的運行維護

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

4.1 做好定期巡檢和日常檢查維護工作，準確記錄各項指標

工作人員要做好定期巡檢和日常維護檢查工作，切實做好各項數(shù)據(jù)和指標的記錄，發(fā)現(xiàn)問題要及時解決，找出原因，排除障礙，甚至可以通過規(guī)章制度的方式規(guī)范工作人員的行為。首先，有關(guān)工作人員要嚴格按照有關(guān)管理制度做好潤滑系統(tǒng)的工作，及時進行油的更換以及濾網(wǎng)的清洗，從而確保潤滑的穩(wěn)定性和持續(xù)性。與此同時，在壓縮機運行之初不能馬上加載，而是要等到升溫之后再進行加載，否則會嚴重破壞壓縮機，影響壓縮機的使用，要規(guī)避壓縮機運行過程中的超載問題。其次，要對壓縮機進行日常定期維護，對安全保護裝置要及時檢查，確保相關(guān)系統(tǒng)工作狀態(tài)的可靠靈敏。最后，要特別注意維護長期封存機組，及時進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 檢測潤滑油維護

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

4.3 對振動情況進行分析的故障診斷技術(shù)

往復式壓縮機基本上處于長期持續(xù)運行的狀況，在這種情況下壓縮機的各零件之間就會產(chǎn)生作用力，進而出現(xiàn)噪聲和振動，造成零部件之間發(fā)生磨損，影響了往復式壓縮機的運行。因此，就需要技術(shù)人員能夠準確測量壓縮機外部的噪聲和振動信號，根據(jù)測量結(jié)果進行分析壓縮機內(nèi)部的故障情況。在分析振動和噪聲時容易受到周圍環(huán)境和因素的影響，這就需要提高振動數(shù)據(jù)的準確性，盡可能降低外部環(huán)境的不利影響。在對其振動情況進行分析診斷的過程中，工作人員應該通過獲取的信息進行故障判斷，或者是借用計算機進行輔助判斷，從而提升判斷的準確性。甚至可以根據(jù)故障出現(xiàn)的情況整理成數(shù)據(jù)庫，在進行診斷時進行對比分析，預測故障出現(xiàn)的原因和頻率等，從而確保判斷結(jié)果的準確性。但是現(xiàn)階段在利用振動情況進行往復式壓縮機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)庫的制作需要花費大量的人力物力來開展模擬實驗。[4]因此，在實際的操作中，需要經(jīng)常收集正常情況下某一組的時域信號，再與正常狀態(tài)下壓縮機的指標進行比較，若是測得的數(shù)值大于標準的極限指標，那么就可以確定壓縮機已經(jīng)出現(xiàn)了故障，正處于異常運行狀態(tài)。

4.4 帶液的排放處理維護

往復式壓縮機的應用要注重對帶液的排放處理維護，即工作人員在進行維護時要及時排出帶液，避免出現(xiàn)積液現(xiàn)象。帶液積壓過多會造成過濾器內(nèi)部的壓力差，影響壓縮機的正常運行。因此，相關(guān)工作人員要做好維護措施，及時排放帶液，以確保壓縮機應用的效率和效果。

4.5 零部件的冷卻處理

往復式壓縮機在應用過程中，由于部分內(nèi)部零件處于超強度狀況下，長此以往，往復式壓縮機的內(nèi)部零件就會發(fā)生急劇升溫的現(xiàn)象，如果得不到及時處理就會嚴重影響往復式壓縮機運行的穩(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，就會導致油溫升高，進而導致出現(xiàn)壓力差，相關(guān)的技術(shù)工作人員在進行維護時要對相關(guān)的零件進行冷卻降溫處理，對零件的溫度進行人為干預，從而確保零件免受高溫的影響，提升零件的應用效果以及應用的安全性和穩(wěn)定性。

4.6 通過分析油液進行故障診斷的技術(shù)

往復式壓縮機在應用過程中可以通過油液的情況進行故障診斷，其主要依據(jù)是在壓縮機運行時會引起磨損，從而影響壓縮機的潤滑油呈現(xiàn)較大差異的衰敗長度，會呈現(xiàn)出不同的磨損特征。因此，通過潤滑油的信息可以在一定程度上了解往復式壓縮機的運行狀況以及故障信息。工作人員可以定時收集觀察到的潤滑油，之后通過一些技術(shù)手段進行檢測，分析潤滑油的狀態(tài)以及攜帶的磨損微粒等各項信息，從而能夠據(jù)此對設(shè)備的磨損狀況進行有效診斷，對潛在的故障進行判斷。在通過分析油液進行故障診斷的技術(shù)主要是通過觀察潤滑油的磨損微粒以及機械性能的衰敗信息等判斷往復式壓縮機是否出現(xiàn)運行故障。這一技術(shù)的應用步驟就是先收集好分析的樣品，之后進行檢測得出相關(guān)數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行分析從而進行故障判斷的預防工作。[5]這一技術(shù)應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)果的準確性，否則這種綜合性的檢測方法準確性會大受影響。

5 結(jié)語

綜上所述，石油化工領(lǐng)域中往復式壓縮機的穩(wěn)定運行是非常重要的，但是在實際運行過程中會受到一些主客觀方面因素的影響，而導致往復式壓縮機出現(xiàn)故障，嚴重影響了往復式壓縮機的正常運行。因此，要加強對往復式壓縮機的運行維護工作，做好定期巡檢工作，分別做好潤滑油、振動情況、帶液的排放、零部件以及油液的故障判斷和處理工作，從而確保往復式壓縮機運行的穩(wěn)定性和持續(xù)性，促進企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

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[2] 聶靜，張之新.淺析往復式壓縮機常見故障的判斷與處理措施[J].化工管理，2017，12（32）：456-458.

[3] 劉海濤.往復式壓縮機運行過程中的故障分析與維護措施[J].當代化工研究，2016，44（04）：67-68.

[4] 楊亮亮，李慧鵬，樊成林，等.低壓飽和蒸汽驅(qū)動汽輪機拖動往復式壓縮機的優(yōu)化改進[J].大氮肥，2019， 42（03）：202-203.

[5] 王凌寒，車強.往復式天然氣壓縮機現(xiàn)場應用的優(yōu)化淺析[J].石油石化節(jié)能，2018，08（09）：10-11，39-42.23B389F1-92DF-477A-8A40-9AA141062BD3