壓縮機的故障原因及對策

摘 要:壓縮機是用來提高氣體壓力和輸送氣體的機械。屬于將原動機的動力能轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w壓力能的機器。壓縮機在運轉(zhuǎn)過程中，會出現(xiàn)一些故障，甚至事故。事故是指出現(xiàn)了破壞情況。兩者密切相關(guān)，如故障不及時排除會造成重大事故。

關(guān)鍵詞:故障原因 預(yù)防 管理措施

中圖分類號:TH45文獻標識碼:A文章編號:1674-098x(2012)04(a)-0069-01

壓縮機是用來提高氣體壓力和輸送氣體的機械。是屬于將原動機的動力能轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w壓力能的機器。壓縮機在運轉(zhuǎn)過程中，會出現(xiàn)一些故障，甚至事故。故障是指壓縮機在運行中出現(xiàn)的不正常情況，排除后使其恢復(fù)正常工作，事故則是指出現(xiàn)破壞情況。兩者密切相關(guān)，如故障不及時排除會造成重大事故。

1 常見故障原因和措施

1.1 排氣量不足

排氣量不足是與壓縮機的設(shè)計氣量相比而言。主要從下述考慮。

(1)濾清器故障:積垢堵塞，排氣量減少;吸氣管太長，管徑太小，使吸氣阻力增大影響氣量，定期清洗濾清器。

(2)壓縮機轉(zhuǎn)速降低:空氣壓縮機使用不當，空氣壓縮機的排氣量按一定的海拔高度、吸氣溫度、濕度設(shè)計，當它超出標準地域，吸氣壓力降低，排氣量降低。

(3)氣缸、活塞、活塞環(huán)磨損嚴重、超差、間隙增大，泄漏量增大。屬于正常磨時，需更換易損件。屬于安裝不正確，間隙不適，按圖紙糾正，無圖紙時，可取經(jīng)驗資料，對活塞與氣缸間沿圓周的間隙，如為鑄鐵活塞，間隙值為氣缸直徑的0.06/100～0.09/100;鋁合金活塞，間隙為氣徑直徑的0.12/100～0.18/100;鋼活塞取鋁合金活塞較小值。

(4)填料函不嚴產(chǎn)生漏氣。首先是填料函本身制造不合要求;其次是安裝時，活塞桿與填料函中心對中不好，產(chǎn)生磨損、拉傷等;在填料函處加注潤滑油，起潤滑、密封、冷卻作用。

(5)壓縮機吸、排氣閥的故障。閥座與閥片間掉入金屬碎片或雜質(zhì)，關(guān)閉不嚴，形成漏氣。影響排氣量，影響間級壓力和溫度變化;閥座與閥片接觸不嚴形成漏氣而影響排氣量，一是制造質(zhì)量，如閥片翹曲等，二是閥座與閥片磨損。

(6)氣閥彈簧力與氣體力匹配不符。彈力過強使閥片開啟遲緩，彈力太弱閥片關(guān)閉不及時，不僅影響氣量，會影響到功率增加，氣閥閥片、彈簧的壽命。同時，影響到氣體壓力和溫度變化。

(7)壓緊氣閥的壓緊力不當。壓緊力小、太緊，都不行，會使閥罩變形、損壞，壓緊力用下式計算:p=kπ/4 D2P2，D為閥腔直徑，P2為最大氣體壓力，K為大于1的值，一般取1.5～2.5，低壓時K=1.5～2.0，高壓時K=1.5～2.5。這樣取K，實踐證明符合。氣閥有故障，閥蓋發(fā)熱，壓力不正常。

排氣溫度不正常是指其高于設(shè)計值。理論影響排氣溫度增高的因素:進氣溫度、壓力比、以及壓縮指數(shù)(對于空氣壓縮指數(shù)K=1.4)。實際影響吸氣溫度高的因素:中間冷卻效率低，或中冷器內(nèi)水垢多影響換熱，后級的吸氣溫度要高，排氣溫度增高。氣閥漏氣，活塞環(huán)漏氣，影響到排氣溫度升高，也會使級間壓力變化，壓力比高于正常值會使排氣溫度升高。此外，水冷式機器，缺水或水量不足均會使排氣溫度升高。

壓力不正常、排氣壓力降低，壓縮機排出氣量在額定壓力下不能滿足用戶要求，則排氣壓力要降低，排氣壓力降低是現(xiàn)象，實質(zhì)是排氣量不能滿足用戶要求。另換一臺排氣壓力相同，排氣量大的。影響級間壓力不正常的主因是氣閥漏氣或活塞環(huán)磨損后漏氣，從這找原因和采取措施。

1.2 不正常的響聲

壓縮機若某些件發(fā)生故障，會發(fā)出異常響，一般的，操作工可判別出原因?；钊c缸蓋間隙過小，直接撞擊;活塞桿與活塞連接螺帽松動或脫扣，活塞端面絲堵，活塞向上串動碰撞氣缸蓋，氣缸中掉入金屬碎片及氣缸中積聚水份等均可發(fā)出敲擊聲。曲軸箱內(nèi)曲軸瓦螺栓、螺帽、連桿螺栓、十字頭螺栓松動、脫扣、折斷等，軸徑磨損嚴重間隙增大，十字頭銷與襯套配合間隙過大或磨損嚴重等可在曲軸箱內(nèi)發(fā)出撞擊聲。排氣閥片折斷，閥彈簧松軟或損壞，負荷調(diào)節(jié)器調(diào)得不當?shù)瓤稍陂y腔內(nèi)發(fā)出敲擊聲。由此找故障和采取措施。過熱故障在曲軸和軸承、十字頭與滑板、填料與活塞桿等摩擦處，溫度超過規(guī)定數(shù)值稱之為過熱。過熱所帶來的后果:一是加快磨擦副間的磨損，二是過熱量的熱不斷積聚直致燒毀磨擦面及燒爆造成機器重大事故。造成軸承過熱的主因有:軸承與軸頸貼合不均勻或接觸面積過小;軸承偏斜曲軸彎曲，潤滑油粘度太小，油路堵塞，油泵故障造成斷油等;安裝未找平，沒有找好間隙，主軸與電機軸未找正，兩軸有傾斜等。

2 壓縮機的事故

2.1 斷裂事故曲軸斷裂

其斷裂大多在軸頸與曲臂的圓角過渡處，其原因有:過渡圓角太小，r<0.06d(d為曲軸頸);熱處理時，圓角處未處理到，使交界處產(chǎn)生應(yīng)力集中;圓角加工不規(guī)則，有局部斷面突變;長期超負荷運轉(zhuǎn)，以及有的用戶為提高產(chǎn)量，隨便增加轉(zhuǎn)速，使受力狀況惡化;材質(zhì)本身有缺陷，鑄件有砂眼、縮松等。此外在曲軸上的油孔處起裂而造成折斷也是原因。

2.2 連桿的斷裂

有幾種情況:連桿螺釘斷裂，其原因有:連桿螺釘長期使用產(chǎn)生塑性變形;螺釘頭或螺母與大頭端面接觸不良產(chǎn)生偏心負荷，此負荷可大到是螺栓受單純軸向拉力的七倍之多，因此，不允許有任何微小的歪斜，接觸應(yīng)均勻分布，接觸點斷開的距離最大不得超過圓周的1/8即450;螺栓材質(zhì)加工質(zhì)量有問題。

2.3 活塞桿斷裂

主要斷裂的部位是與十字頭連接的螺紋處以及緊固活塞的螺紋處，此兩處是活塞桿的薄弱環(huán)節(jié)，如果由于設(shè)計上的疏忽，制造上的馬虎以及運轉(zhuǎn)上的原因，斷裂較常發(fā)生。若在保證設(shè)計、加工、材質(zhì)上都沒有問題，則在安裝時其預(yù)緊力不得過大，否則使最大作用力達到屈服極限時活塞桿會斷裂。長期運轉(zhuǎn)后，氣缸過渡磨損，臥式列中的活塞會下沉，使連接螺紋處產(chǎn)生附加載荷，運轉(zhuǎn)下去，可能使活塞桿斷裂，在檢修時應(yīng)特別注意。此外，由于其它部位的損壞，使活塞桿受到強烈的沖擊，有可能使活塞桿斷裂。氣缸、缸蓋破裂:主要原因:對于水冷式機器，冬天運轉(zhuǎn)停車后，若忘掉將氣缸、缸蓋內(nèi)的冷卻水放盡，冷卻水會結(jié)冰而撐破氣缸以及缸蓋，特別是北方地區(qū)，停車后必須放掉冷卻水;在運轉(zhuǎn)中斷水而未及時發(fā)現(xiàn)，使氣缸溫度升高，而又突然放入冷卻水，使缸被炸裂;由于死點間隙太小，活塞螺帽松動，掉入缸內(nèi)金屬物和活塞上的絲堵脫出等原因都會使活塞撞擊缸蓋，使其破裂。

燃燒和爆炸事故有油潤滑壓縮機中往往產(chǎn)生積碳問題，因為積碳不僅會使活塞環(huán)卡在槽內(nèi)，氣閥工作不正常以及使氣流信道面積減小增加阻力，在一定的條件下積碳會燃燒，導(dǎo)致壓縮機發(fā)生爆炸事故。因此，氣缸中的潤滑油不能太多，不能讓沒有經(jīng)過過濾，含有大量塵埃的氣體吸入氣缸，形成積碳與含有多量揮發(fā)物的氣體接觸導(dǎo)致爆炸。為防止燃燒、爆炸發(fā)生，要計劃檢修，定期清洗儲氣罐和管道油垢。

除此，引起壓縮機燃燒和爆炸事故還有操作方面原因:壓縮機在用氫、氧、氮氫氣負荷試車前，沒有用低壓氮氣置換引起爆炸。

由于壓縮機高壓級氣閥不嚴密，使高壓高溫的氣體返回氣缸，在排氣閥附近產(chǎn)生高溫，當有積碳存在時，即會引起爆炸。為避免事故，必須檢修排氣閥、檢查漏氣部位，消除故障。