往復式壓縮機的故障分析及日常維護措施

朱明，任占勝，閔小周

（1.浙江巨化裝備工程集團有限公司；2.浙江巨化檢安石化工程有限公司，浙江 衢州 324000）

目前，往復式壓縮機主要為活塞式空壓機，由于其具備熱效率高、能耗少、造價低廉等優(yōu)點，被廣泛應用在石油化工行業(yè)、機械行業(yè)，雖然其優(yōu)點很多，但缺點也十分突出，如運動部件多、活塞環(huán)的磨損、氣缸的磨損、皮帶的傳動方式導致效率下降很快，這些缺點很容易使往復式壓縮機出現(xiàn)故障，故此，降低往復式壓縮機的故障率，在短時間內(nèi)快速維修故障是往復式壓縮機的應用重點。本文從往復式壓縮機的實際工作情況進行分析，探索日常維護的有效措施，降低往復式壓縮機的故障率，提升其工作穩(wěn)定性。

1 往復式壓縮機的概述

往復式壓縮機是一種活塞式空壓機，也被稱為變?nèi)菔綁嚎s機，其工作原理為由曲軸帶動連桿，連桿帶動活塞，活塞在缸體內(nèi)做上下運動?；钊诟左w內(nèi)的運動導致氣缸容積發(fā)生變化：當活塞向上運動時，氣缸容積變小，出氣閥呈打開狀態(tài)，進氣閥呈關(guān)閉狀態(tài)，完成空氣壓縮；當活塞向下運動時，氣缸容積變大，排氣閥呈關(guān)閉狀態(tài)，進氣閥呈打開狀態(tài)，完成進氣過程。而為了保證氣缸的密閉性，通常采用活塞環(huán)密閉活塞與缸體之間的間隙，在長期的工作中，活塞環(huán)受到壓力等作用，故此是一種易損件，是往復式壓縮機日常維護的重點對象。

往復式壓縮機特殊的結(jié)構(gòu)，造就其具備很多優(yōu)點，如能耗小、熱效率高、制造成本低廉、裝置系統(tǒng)簡單等，故此被廣泛的應用在石油行業(yè)，但在實際生產(chǎn)中，發(fā)現(xiàn)其故障率較高，對石油生產(chǎn)的工程作業(yè)及其不利?？偨Y(jié)往復式壓縮機的常見故障大體可以分為三種：活塞環(huán)故障、氣閥故障及冷卻水問題，針對故障加強日常維護保養(yǎng)措施是非常重要的，可以大幅降低往復式壓縮機的故障率，提升其工作穩(wěn)定性。故此，在實際工程作業(yè)中，根據(jù)經(jīng)驗快速判斷故障類型，可以大幅縮減故障維修時間，以氣閥故障為例。氣閥故障大約占到了總故障率的2/3，是最為常見的往復式壓縮機故障，根據(jù)氣閥故障的發(fā)生部位可將氣閥故障分為：閥片故障和彈簧故障。閥片故障：在長期的工程作業(yè)中，閥片磨損是不可避免的，如不能及時更換維護，很容易出現(xiàn)故障。彈簧故障：閥門彈簧在長期工程作業(yè)中，扭矩周期、彎曲應力等都會發(fā)生變化，最終導致出現(xiàn)往復式壓縮機工作故障。同時往復式壓縮機的故障發(fā)生因素，還有使用的潤滑油不達標、氣缸間隙過大等，都會導致往復式壓縮機出現(xiàn)故障，在日常維護保養(yǎng)中要選擇品牌達標的潤滑油，確保潤滑油質(zhì)量保障活塞的正常運行，從而提升往復式壓縮機的運行穩(wěn)定性。

2 往復式壓縮機的常見故障分析

2.1 震動信號及參數(shù)數(shù)值變化判斷故障

氣閥故障是往復式壓縮機的常見故障，根據(jù)經(jīng)驗總結(jié)發(fā)展氣閥故障，往復式壓縮機的震動信號和參數(shù)數(shù)值都會發(fā)生變化，故此，可以根據(jù)往復式壓縮機的震動情況及參數(shù)數(shù)值變化，來判斷氣閥是否出現(xiàn)故障。一旦往復式壓縮機的氣閥出現(xiàn)故障，會導致氣閥無法發(fā)揮作用，導致氣體通過量、閥門壓力出現(xiàn)數(shù)值變化，故此可以以此判斷閥門是否發(fā)生故障。對于安裝數(shù)值監(jiān)控設備和傳感器的往復式壓縮機，可以通過信息系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)統(tǒng)計來判斷氣閥是否出現(xiàn)故障，一旦排氣溫度、吸氣溫度、震動信號、壓氣機的油壓等參數(shù)出現(xiàn)變化，系統(tǒng)會對根據(jù)數(shù)值變化情況，對工作人員進行不同等級的警告反饋，需要工作人員根據(jù)警報等級進行針對性處理，最大程度上將故障發(fā)生率降低到最小。通過信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)反饋，出現(xiàn)故障可以快速找到故障部位，從而及時處理。如停機、放空、拆卸氣閥后，可以對氣閥進行拆解，檢查內(nèi)部閥片和阻尼片是否有裂痕或斷裂，檢查內(nèi)部彈簧是否斷裂。

2.2 部件檢查及潤滑檢查判斷故障

冷卻水故障也是往復式壓縮機的常見故障，是僅次于氣閥故障發(fā)生率的故障部件，一旦發(fā)生冷卻水故障會導致后續(xù)出現(xiàn)一些列的故障問題，造成嚴重的工程故障，故此對冷卻水故障的判斷及維護尤為重要。一旦發(fā)生冷卻水故障，最為直觀的是氣缸溫度迅速上升，這一點可以通過信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)參數(shù)監(jiān)控得到很好的反饋。往復式壓縮機出現(xiàn)冷卻水故障，還可以在定期維護檢查中，根據(jù)潤滑油的數(shù)值變化及部件檢查判斷冷卻水是否存在問題。在定期維護保養(yǎng)中出數(shù)據(jù)參數(shù)的變化及十字頭滑到等部件的檢查中，及時發(fā)現(xiàn)冷卻水問題，進而及時維修更換，可以避免冷卻水故障導致往復式壓縮機出現(xiàn)重大故障問題。

2.3 清潔情況及事前設計判斷故障

在經(jīng)過以上兩點的故障判斷外，注意機器的清潔情況檢查也是維護保養(yǎng)的重點所在，維護機器的清潔是降低活塞環(huán)故障發(fā)生率的工作重點。結(jié)合活塞環(huán)故障的實際案例來看，活塞環(huán)故障還可能是由于開口間隙過小，若開口間隙過小工作時易出現(xiàn)受熱膨脹情況，從而導致開口完全閉合，最終導致活塞環(huán)斷裂。在清潔檢查過程中，若發(fā)展通道的清潔不達標需要立即展開數(shù)據(jù)參數(shù)檢查及震動檢查，避免由于清潔問題導致往復式壓縮機出現(xiàn)故障。活塞環(huán)障礙是往復式壓縮機的常見故障，一旦活塞環(huán)損壞會導致氣缸漏氣、漏水、溫度升高、填料異常等問題，故此保障活塞環(huán)正常是非常重要的，在活塞環(huán)的故障判斷上，可以根據(jù)清潔檢查及事前設計進行判斷。

3 往復式壓縮機常見故障維修的具體措施

3.1 氣閥故障處理

在故障判斷中發(fā)現(xiàn)機器異常震動、參數(shù)發(fā)生變化，要立即對氣閥進行維修檢查：首先要先對氣缸進行清理，根據(jù)氣缸內(nèi)部環(huán)境判斷氣閥內(nèi)部是否存在異物，或損壞，一旦發(fā)現(xiàn)異物及時清理然后更換氣閥。若檢查后發(fā)現(xiàn)氣閥沒有問題，需要檢查氣閥間隙是否出現(xiàn)異常，出現(xiàn)異常需要及時調(diào)整氣閥間隙，保障氣閥可以正常運行，氣閥彈簧檢查同理。根據(jù)往復式壓縮機的實際工作情況來看，氣閥片與氣閥彈簧的工作壽命一般在三個月，故此在日常維護中要定期更換啟發(fā)片與氣閥彈簧。若進過上述檢查，發(fā)現(xiàn)契機仍存在異常震動、數(shù)據(jù)參數(shù)存在問題，需要對排氣閥進行檢查，存在問題及時更換，若還存在問題就需要進一步排查機器內(nèi)部的傳動結(jié)構(gòu)了。

3.2 冷卻水故障處理

冷卻水一旦出現(xiàn)故障，最為直觀的現(xiàn)象是缸體溫度升高，故此，在發(fā)生冷卻水故障時，可以通過物理降溫方式降低缸體溫度，或是采用排除缸體內(nèi)部氣體的方式，來降低缸體溫度，在溫度降低后要對缸體內(nèi)部進行清理，避免水腫礦物質(zhì)對缸體造成破壞。在往復式壓縮機的日常維護中，要對冷卻水系統(tǒng)進行定期排查，同時定期對缸體內(nèi)部進行清理，檢查缸體磨損情況，一旦發(fā)現(xiàn)缸體存在磨損，需要立即進行更換，以免出現(xiàn)一些列的后續(xù)故障問題。

3.3 活塞閥故障處理

活塞環(huán)故障是往復式壓縮機的常見故障，在活塞環(huán)故障的處理上，與氣閥故障處理基本相同，同樣采用加固零件，即及時更換，配合固定管線的方式來確?；钊h(huán)的穩(wěn)定性，從而降低活塞環(huán)故障的發(fā)生率，進而減少由活塞環(huán)引起的故障事故。

4 結(jié)語

綜上所述，往復式壓縮機的常見故障主要發(fā)生在氣閥、冷卻水及活塞環(huán)上，故此，在往復式壓縮機的日常維護保養(yǎng)中，要注重檢查氣閥、冷卻水及活塞環(huán)三個部件，從而減低往復式壓縮機的故障發(fā)生率，同時要做到記錄活塞環(huán)、氣閥的更換時間，定期進行更換降低氣閥故障與活塞環(huán)故障的發(fā)生率，進而提升往復式壓縮機的穩(wěn)定性。在信息化時代，在往復式壓縮機的日常維護與檢驗中，可以通過信息系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)統(tǒng)計，來判斷往復式壓縮機的故障部位，從而快速維修故障降低維修時間。