往復(fù)式活塞氮?dú)錃鈮嚎s機(jī)故障及排除探討

王旌宇

（中國(guó)石油錦西石化公司，遼寧 葫蘆島 125001）

一般來(lái)講，往復(fù)式活塞氮?dú)錃鈮嚎s機(jī)在日常生活中被簡(jiǎn)稱為往復(fù)機(jī)、活塞式壓縮機(jī)。作為一種被廣泛使用的設(shè)備，它可以有效提高機(jī)械設(shè)備以及氣體的壓力，同時(shí)具有壓縮比大、結(jié)構(gòu)設(shè)施簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。往復(fù)機(jī)可有效使原動(dòng)機(jī)的動(dòng)能向氣體壓力能方面轉(zhuǎn)變。隨著科學(xué)技術(shù)的日益更新及發(fā)展，壓力能逐漸被社會(huì)各行各業(yè)廣泛利用。往復(fù)機(jī)成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步增長(zhǎng)中不可缺少的關(guān)鍵性機(jī)械設(shè)備。而在往復(fù)機(jī)進(jìn)行工作的過(guò)程中，難免會(huì)因各種原因出現(xiàn)故障。而故障的發(fā)生會(huì)對(duì)往復(fù)機(jī)的運(yùn)行造成相當(dāng)大的影響。

本文針對(duì)往復(fù)式活塞氮?dú)錃鈮嚎s機(jī)可能出現(xiàn)的故障及故障出現(xiàn)后可采取的具體補(bǔ)救措施展開論述，希望能對(duì)往復(fù)機(jī)故障檢修及運(yùn)行維護(hù)方面起到幫助。

1 往復(fù)式活塞氮?dú)錃鈮嚎s機(jī)運(yùn)行中容易發(fā)生的故障

1.1 往復(fù)機(jī)的曲軸箱發(fā)出異響

一旦有往復(fù)機(jī)的曲軸箱發(fā)出異響現(xiàn)象的發(fā)生，相關(guān)工作人員一定要對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)化的，嚴(yán)密的探究與分析。針對(duì)此類問(wèn)題的發(fā)生，筆者制定了一系列的方法，用于排除問(wèn)題發(fā)生的原因。往復(fù)機(jī)的曲軸箱發(fā)生異響后，首先就要對(duì)其內(nèi)部的十字頭銷以及十字頭銷蓋進(jìn)行檢查，若有十字頭看窗，可直接通過(guò)看窗觀察十字頭是否松動(dòng)，若其松動(dòng)，對(duì)十字頭銷以及十字頭銷蓋進(jìn)行固定，就可使往復(fù)機(jī)曲軸箱發(fā)出異響的問(wèn)題作出直接判斷并解決。若不是由于這個(gè)原因，那么就需停機(jī)對(duì)往復(fù)機(jī)的主軸瓦以及十字瓦頭進(jìn)行檢查，查看其是否存在機(jī)體破損等情況，若出現(xiàn)破損情況，工作人員要根據(jù)具體的破損狀況對(duì)其進(jìn)行更換或檢修。若以上兩種都不是導(dǎo)致往復(fù)機(jī)的曲軸箱發(fā)出異響的原因，那么接下來(lái)，工作人員要對(duì)往復(fù)機(jī)的油壓及往復(fù)機(jī)的油溫進(jìn)行測(cè)量，判斷是否因往復(fù)機(jī)的油溫及油壓?jiǎn)栴}而引發(fā)的往復(fù)機(jī)曲軸箱發(fā)生異響，同時(shí)檢查曲軸箱上部呼吸閥是否有堵塞，若是因?yàn)樵撛蚨斐僧愴懙陌l(fā)出，則對(duì)其進(jìn)行檢修。

1.2 往復(fù)機(jī)無(wú)法啟動(dòng)

導(dǎo)致往復(fù)機(jī)無(wú)法正常啟動(dòng)的原因，解決這些原因的具體措施有：首先需查看機(jī)組操作畫面中，啟機(jī)條件是否全部滿足（油壓、轉(zhuǎn)換開關(guān)、盤車器脫開等），需滿足全部啟機(jī)條件并進(jìn)行復(fù)位與人工確認(rèn)后才可啟動(dòng)壓縮機(jī)，現(xiàn)階段多數(shù)壓縮機(jī)啟機(jī)聯(lián)鎖中帶有電機(jī)吹掃完成啟動(dòng)條件，該步驟所需時(shí)間較長(zhǎng)，若需要緊急啟動(dòng)壓縮機(jī)，則應(yīng)提前對(duì)該聯(lián)鎖進(jìn)行操作。若滿足條件后無(wú)法啟機(jī)，則應(yīng)檢查往復(fù)機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備是否存在問(wèn)題，現(xiàn)階段多數(shù)往復(fù)機(jī)無(wú)法啟機(jī)以電氣問(wèn)題出現(xiàn)最多；最后存在聯(lián)鎖信號(hào)未傳出的情況，即壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備未收到允許啟機(jī)的聯(lián)鎖指令或是未收到啟機(jī)信號(hào)，該問(wèn)題需要儀表與電氣共同進(jìn)行排查。

1.3 往復(fù)機(jī)的油封泄漏

隨著各大企業(yè)無(wú)泄漏裝置的逐漸建設(shè)，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)潤(rùn)滑油泄漏管控也越來(lái)越嚴(yán)，往復(fù)機(jī)出現(xiàn)油封問(wèn)題的原因主要有以下幾個(gè)方面：其一，在往復(fù)機(jī)油封的安裝時(shí)，沒有將油封位置安裝正確，導(dǎo)致刮回的潤(rùn)滑油無(wú)法順回油孔進(jìn)行回收。其二，往復(fù)機(jī)的排油孔因灰塵雜質(zhì)或細(xì)小顆粒等問(wèn)題造成排油孔不通暢導(dǎo)致油封漏失，第二點(diǎn)為現(xiàn)階段壓縮機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間后較多發(fā)生的問(wèn)題。

1.4 往復(fù)機(jī)油壓波動(dòng)

往復(fù)式壓縮機(jī)油壓波動(dòng)為運(yùn)行過(guò)程中較容易發(fā)生故障的部分，造成這種現(xiàn)象發(fā)生的原因有許多。首先，對(duì)往復(fù)式壓縮機(jī)油泵進(jìn)行排查，壓縮機(jī)油泵多為螺桿泵或齒輪泵，因其具備自吸功能被行業(yè)廣泛應(yīng)用，但油泵使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或內(nèi)構(gòu)件存在問(wèn)題則將出現(xiàn)油壓不穩(wěn)甚至無(wú)油壓的情況；其次，檢查油泵出口安全閥是否泄漏，若安全閥泄漏或無(wú)法關(guān)閉則會(huì)造成油壓不足；自力式減壓閥故障，現(xiàn)階段行業(yè)內(nèi)在潤(rùn)滑油管路上安裝自力式減壓閥較多，若減壓閥故障則可能造成油壓波動(dòng)；最后，檢查潤(rùn)滑油路上漏點(diǎn)，管路上潤(rùn)滑油泄漏則會(huì)造成油壓不足。

1.5 往復(fù)機(jī)的曲軸發(fā)生斷裂

往復(fù)式壓縮機(jī)之所以能不斷的進(jìn)行往復(fù)工作，全都依靠于曲軸與連桿來(lái)完成，曲軸發(fā)生斷裂故障的原因大多來(lái)自于活塞發(fā)生撞桿或者由于往復(fù)式壓縮機(jī)的機(jī)身與氣缸相脫節(jié)而引起開裂，從而造成曲軸發(fā)生斷裂故障的發(fā)生。在超高壓的前提環(huán)境下，管道中氫氣或其他氣體及其由于高溫而發(fā)生泄漏，眾所周知，氫氣或其他可燃?xì)馊绻龅矫骰饡?huì)發(fā)生爆炸，進(jìn)而可能引起嚴(yán)重的火災(zāi)或爆炸事故的發(fā)生，造成聯(lián)眾的惡劣性事故，嚴(yán)重影響生產(chǎn)作業(yè)的持續(xù)進(jìn)行，威脅到人們的生命安全及財(cái)產(chǎn)安全。

1.6 往復(fù)機(jī)連桿發(fā)生斷裂

往復(fù)式活塞氮?dú)錃鈮嚎s機(jī)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間無(wú)休息的工作，會(huì)發(fā)生往復(fù)機(jī)的管網(wǎng)振動(dòng)頻率超過(guò)正常水平，以至于連接氣缸的連桿發(fā)生了斷裂，進(jìn)而引發(fā)十字頭滑履，冷卻器及多部位出現(xiàn)故障。通過(guò)相關(guān)技術(shù)人員的檢查研究，發(fā)現(xiàn)往復(fù)機(jī)在長(zhǎng)期無(wú)間斷的工作中，往復(fù)機(jī)的連桿螺絲受變應(yīng)力與拉應(yīng)力，出現(xiàn)了明顯的變形進(jìn)而出現(xiàn)螺絲的斷裂。所以，螺栓的質(zhì)量也應(yīng)當(dāng)引起重視，他也可能是往復(fù)機(jī)連桿發(fā)生斷裂的原因之一，故現(xiàn)階段往復(fù)機(jī)大修中，都會(huì)對(duì)壓縮機(jī)連桿螺栓進(jìn)行更換或著色檢查。

1.7 往復(fù)機(jī)活塞桿發(fā)生斷裂

就筆者調(diào)查而言，往復(fù)機(jī)活塞桿的斷裂在一些機(jī)械及化工廠內(nèi)經(jīng)常發(fā)生，極大的影響正常的工作效率，降低了生產(chǎn)工作的質(zhì)量帶來(lái)了極其惡劣的不良影響。往往造成往復(fù)機(jī)活塞桿斷裂的原因在于固定往復(fù)機(jī)活塞桿的螺絲以及十字頭連接的螺絲的位置。之所以這些地方容易造成斷裂，大多數(shù)原因是因?yàn)樵谕鶑?fù)機(jī)這些部位的設(shè)計(jì)不夠合理，沒有對(duì)往復(fù)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的拉力加入到可能影響活塞桿斷裂的原因中進(jìn)行全方位的考慮，并且在安裝活塞桿的過(guò)程時(shí)，有可能因?yàn)橛鼍o力過(guò)大而一直強(qiáng)烈的對(duì)活塞進(jìn)行撞擊，該撞擊力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于活塞桿所能承受的極限范圍之，從而導(dǎo)致往復(fù)機(jī)活塞桿發(fā)生斷裂現(xiàn)象。

1.8 閥上的積碳超過(guò)正常水平

閥上的積碳過(guò)多也是造成往復(fù)機(jī)出現(xiàn)故障的原因之一，而造成閥上的積碳過(guò)多的主要原因是由于在往復(fù)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中對(duì)氣缸的潤(rùn)滑油注油量過(guò)大，從而造成閥上的積碳過(guò)多，同時(shí)，汽缸的潤(rùn)滑油沒有達(dá)到相應(yīng)的質(zhì)量水平，也可能造成這樣的原因出現(xiàn)（該現(xiàn)象僅針對(duì)有注油設(shè)計(jì)的往復(fù)式壓縮機(jī)），該情況在無(wú)注油式的壓縮機(jī)中不會(huì)出現(xiàn)，但無(wú)油式往復(fù)機(jī)活塞環(huán)造價(jià)較高，更換成本大；其次由于閥在無(wú)間斷的作業(yè)中機(jī)器本身出現(xiàn)了不可避免的破損，且氣閥內(nèi)彈簧存在疲勞變形等情況，從而造成此類原因的發(fā)生。氣缸所承受的壓力大大超過(guò)其本身，能承受壓力的最大值而產(chǎn)生高溫現(xiàn)象，也會(huì)造成閥上的積碳超過(guò)正常水平現(xiàn)象的發(fā)生。為有效避免閥上的積碳超過(guò)正常水平問(wèn)題的發(fā)生，首先我們可以有效減少往復(fù)機(jī)氣缸內(nèi)部潤(rùn)滑油的使用，從而減少積炭過(guò)多問(wèn)題。同樣在購(gòu)買潤(rùn)滑油的時(shí)候，要認(rèn)準(zhǔn)正規(guī)廠家，避免將假冒偽劣的潤(rùn)滑油使用到往復(fù)機(jī)氣缸中，從而造成閥上的積碳超過(guò)正常水平的現(xiàn)象；工作人員應(yīng)該對(duì)氣閥組件定期進(jìn)行修改，在氣閥組件無(wú)法正常應(yīng)對(duì)工作之前就將壞掉的氣閥組件更換，以免造成不必要的損失，最后，對(duì)壓縮機(jī)介質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格把控，防止因介質(zhì)臟造成氣閥卡澀，時(shí)間長(zhǎng)形成積碳。

1.9 往復(fù)機(jī)的汽缸內(nèi)發(fā)出異響

造成往復(fù)機(jī)氣缸內(nèi)發(fā)出異響的原因主要由于往復(fù)機(jī)的活塞在不斷的工作中逐漸松動(dòng)，并且松動(dòng)的活塞會(huì)對(duì)往復(fù)機(jī)的汽缸內(nèi)壁其氣缸外壁造成撞擊，從而發(fā)出異響。其次，還可能因?yàn)橄嚓P(guān)工作人員在安裝往復(fù)機(jī)的時(shí)候，沒有把十字頭擰緊，從而造成螺母松動(dòng)引發(fā)的異響；還可能因?yàn)楦鼡Q的氣閥質(zhì)量較差，存在漏氣可能，或是安裝時(shí)暴力施工，造成氣閥內(nèi)漏，而引發(fā)往復(fù)機(jī)的氣缸發(fā)出內(nèi)響；或是因?yàn)橐蜷L(zhǎng)期作業(yè)而造成活塞環(huán)的損壞，以及閥密封氣墊破損以上種種原因都是可能造成往復(fù)機(jī)的氣缸內(nèi)發(fā)出異響的原因，相關(guān)工作人員在排除異響的時(shí)候，可以通過(guò)以上方法進(jìn)行逐一排查，最終確定發(fā)出異響的真正原因。

2 往復(fù)式活塞氮?dú)錃鈮嚎s機(jī)產(chǎn)生故障的有效解決措施及排查方法

2.1 有效增加往復(fù)機(jī)對(duì)氣體的排出量

在正常范圍內(nèi)有序的提升往復(fù)機(jī)的排氣量，降低壓縮機(jī)背壓，可有效使得往復(fù)機(jī)的曲軸得到足夠的休息，從而減少因長(zhǎng)期作業(yè)而造成曲軸出現(xiàn)的問(wèn)題，有利于更好的避免應(yīng)曲軸斷裂而發(fā)生往復(fù)機(jī)工作異常。于額定工況乃至最佳工況運(yùn)行的機(jī)組中，出現(xiàn)的故障問(wèn)題將大大減少，故優(yōu)化壓縮機(jī)吸排氣環(huán)境是降低壓縮機(jī)故障的重要手段。

2.2 清理過(guò)濾器

定時(shí)定期對(duì)往復(fù)機(jī)的過(guò)濾器進(jìn)行清理工作，有效的清除堆積在往復(fù)機(jī)過(guò)濾器內(nèi)的灰塵及雜質(zhì)，縮短吸氣管并增加其直徑的寬度，從而有效降低吸氣管吸氣時(shí)所產(chǎn)生的阻力問(wèn)題。同時(shí)也要對(duì)往復(fù)機(jī)進(jìn)行定期的檢查及清理工作，確保往復(fù)機(jī)能夠正確運(yùn)行。提高對(duì)過(guò)濾器自身的清理，能夠有效的對(duì)質(zhì)量進(jìn)行把控，將在介質(zhì)中堆積的垃圾及時(shí)清除。

2.3 降低對(duì)活塞或氣缸等配件的磨損程度

由于設(shè)備內(nèi)部泄漏量的不斷增加，當(dāng)泄漏量累計(jì)到一定水平后，就會(huì)影響到機(jī)械正常的排氣工作，進(jìn)而增加相關(guān)部件的損耗程度。在往復(fù)機(jī)的組裝階段，為有效降低相關(guān)部件的損耗程度，應(yīng)該將氣缸與活塞之間的距離進(jìn)行有效合理的把控，嚴(yán)格依照操作規(guī)程或廠家指導(dǎo)說(shuō)明進(jìn)行安裝。依照活塞材質(zhì)的不同，對(duì)氣缸與活塞之間的距離進(jìn)行不同大小的區(qū)別 。降低對(duì)氣缸或者活塞等配件自身的磨損程度，能夠一定程度上規(guī)避部件內(nèi)部磨損。

2.4 對(duì)往復(fù)機(jī)運(yùn)行中整體機(jī)械的溫度進(jìn)行把控

往復(fù)機(jī)在運(yùn)行中所產(chǎn)生的壓縮指數(shù)、壓力以及溫度等，都對(duì)往復(fù)機(jī)所排氣體的溫度產(chǎn)生直接的聯(lián)系。一般來(lái)說(shuō)，吸入介質(zhì)溫度越低，壓縮機(jī)的排氣量越大。為了能使往復(fù)機(jī)所排氣體的溫度控制在正常的水平范圍之內(nèi)，就需要對(duì)往復(fù)機(jī)所排氣體溫度上升的原因進(jìn)行具體的分析，并得出結(jié)論，采取有效的管控措施，對(duì)往復(fù)機(jī)運(yùn)行中整體機(jī)械的溫度進(jìn)行進(jìn)一步把控。

2.5 對(duì)往復(fù)機(jī)運(yùn)行中油的溫度進(jìn)行控制

除了要對(duì)往復(fù)機(jī)運(yùn)行中整體機(jī)械的溫度進(jìn)行把控之外，還要對(duì)往復(fù)機(jī)運(yùn)行中油的溫度進(jìn)行管控，這就需要對(duì)往復(fù)機(jī)運(yùn)行中所需要的潤(rùn)滑油進(jìn)行定期更換及清理。選擇質(zhì)量合格且正規(guī)廠家生產(chǎn)的潤(rùn)滑油，可有效降低往復(fù)機(jī)發(fā)生故的頻率?，F(xiàn)階段大多數(shù)在役壓縮機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)均配備油冷器，保證油冷器冷卻性能良好也是降低油溫的重要手段。

2.6 對(duì)往復(fù)機(jī)冷卻器的溫度進(jìn)行控制

在對(duì)往復(fù)機(jī)冷卻器的溫度進(jìn)行控制時(shí)，首先，要保障往復(fù)機(jī)冷卻器內(nèi)擁有充足的冷卻液，通過(guò)上端倒淋排出冷卻器內(nèi)氣體，防止因氣阻造成的冷卻器未灌滿。同時(shí)，現(xiàn)階段多數(shù)冷卻器冷卻介質(zhì)應(yīng)用為水，應(yīng)注意水的流速與壓力，防止冷卻器腐蝕與內(nèi)漏，注意對(duì)冷卻器材質(zhì)的選擇。

2.7 對(duì)注油潤(rùn)滑的壓縮機(jī)檢查注油情況

對(duì)往復(fù)機(jī)注油器進(jìn)行嚴(yán)格檢查?，F(xiàn)階段注油式壓縮機(jī)應(yīng)用較多，良好的注油可大大延長(zhǎng)壓縮機(jī)活塞環(huán)與活塞桿等易損部位的使用壽命。但注油器設(shè)備因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，介質(zhì)較為粘稠，易出現(xiàn)氣阻、脫環(huán)等常見故障。因發(fā)生故障較為隱蔽，故需要操作及管理維護(hù)人員認(rèn)真檢查，增加巡檢頻次。

3 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)往復(fù)式活塞氮?dú)錃鈮嚎s機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題以及如何有效避免往復(fù)機(jī)發(fā)生此類問(wèn)題以及此類問(wèn)題發(fā)生后的解決措施進(jìn)行具體的分析及討論，可以得出，在往復(fù)式活塞氮?dú)錃鈮嚎s機(jī)運(yùn)行過(guò)程中要進(jìn)行定期的清理及檢修，對(duì)其可能發(fā)生的問(wèn)題進(jìn)行盡早的排查及預(yù)防。對(duì)發(fā)生異響的部件運(yùn)用排除法得出其發(fā)出異響的原因進(jìn)而進(jìn)行檢修，同時(shí)，對(duì)在機(jī)器運(yùn)行過(guò)程中造成損毀的零部件進(jìn)行更換，以免引發(fā)更多零部件的故障，同時(shí)，在操作往復(fù)式活塞氮?dú)錃鈮嚎s機(jī)的過(guò)程中，也要注意安全問(wèn)題，避免不必要問(wèn)題的發(fā)生。