淺談往復式壓縮機的故障原因及對策

何福田?王健

摘 要：往復式壓縮機在石化、煉油、天然氣行業中應用比較廣泛，且是關鍵的核心設備，一旦發生故障會影響安全生產，因此應保證其高負荷長期運行。往復式壓縮機的零件易損，為了提高生產效率，必須加強往復式壓縮機的檢修，分析壓縮機的常見故障，并提出相應的解決策略，確保安全高效生產。本文主要從分析往復式壓縮機的故障原因入手，探討解決往復式壓縮機故障的對策。

關鍵詞：往復式壓縮機；故障；原因；對策

往復式壓縮機已被廣泛應用于石化、煉油、天然氣行業裝置中，并且是關鍵的核心設備，只有它正常運行，才能確保生產順利推進。而往復式壓縮機由于工況復雜，易損部件多如活塞、氣閥等，所以在高負荷長周期運行的情況下，故障率要高于離心壓縮機。如果發生了故障，對故障分析標準要求也高，就會造成停機，影響安全生產，帶來很大經濟損失。目前往復式壓縮機主要是朝著低噪聲、高壓力、高效率等方向發展的，企業為了提高生產效率，多采用雙機或者多機運行。與其他類型的壓縮機相比，往復式壓縮機有著無可比擬的優勢，如能應用到低壓和高壓的工作環境中；適應性強，能大范圍的調節其排氣量；在制造方面，對金屬材料要求不苛刻。但壓縮機不管是尺寸還是重量都大，結構較為復雜，部件容易損壞，經常出現故障，但這些故障不是沒有任何預兆就發生的，這就對設備管理部門提出了高要求，平時應做好檢修工作，認真分析故障原因，并采取一定的對策，這對安全生產具有十分重要的意義。

一、氣閥故障級對策

氣閥在往復式壓縮機中占有重要地位，但氣閥容易出故障，這主要表現在潤滑、氣體內異物、啟閉件動作異常等方面。

1.潤滑產生的影響

首先是潤滑油的選擇問題。往復式壓縮機內的氣缸和填料都要用到潤滑油，并且對潤滑油要求高，必須考慮其粘度和抗焦性。選用潤滑油時盡可能選擇低粘度的，這樣殘炭值會變小，熱穩定性增強，即使在高溫條件下也不易變質。同時當潤滑油在氣缸內完成潤滑任務后，應迅速使油離開，以免在氣缸內結炭。可以說潤滑油的選用會影響到氣缸及氣閥的使用壽命，現在多選用合成型油，大大減少了結炭現象，還能延長使用年限。其次是注油量大小問題。氣缸注油量有具體的規定，但由于保守思想的影響，操作中人們往往會加大注油量，造成潤滑油過剩，在壓縮溫度的影響下會變稠或者炭化，使活塞環在運行中卡住，加重活塞環與氣缸壁之間的磨損。因此在確保氣缸潤滑的條件下，應減少潤滑油注入量，每次注油時應打開氣缸看下潤滑情況，如果結炭多就說明注油量偏大，這樣幾次下來就能調節到合適的注油量，從而用最少的注油量達到最佳的潤滑效果。

2.氣體中異物影響

首先壓縮機內的氣體污物有很大的危害性，污物主要是鐵銹、腐蝕性的粉粒等，這些異物會使閥件的磨損加劇。彈簧間的異物會損壞彈簧，還會對其他部件的使用壽命產生直接影響。并且這些異物還會加劇氣缸、填料環的磨損，因此應嚴格把關過濾網的檢修。其次氣流中帶有液體也會帶來危害。氣體中的液體會粘在閥門上，可能會損壞閥座。這些液體還能稀釋氣缸內的潤滑油，造成機械零件的磨損。因此可以在系統前加一個氣液分離器進行脫液。同時為了防止每級入口氣體液化，可以伴熱入口管線。

3.啟閉件動作異常影響

壓縮機啟閉件出現異常，主要是錘擊和顫振，這是由于多種原因造成的。首先在正常工作情況下，當氣體被活塞推出氣缸時，排氣閥開啟中可能會產生錘擊現象，現在有的氣閥是由緩沖筏板的。對這種現象可以通過增加彈簧伸縮量的方法來調節，或者在確保質量的情況下，啟閉件用輕質材料，也能解決這一問題。其次如果通過閥門的氣流不能將啟閉件全部頂到閥蓋上會產生顫振，這會加劇彈簧的磨損。具體消除顫振的問題可以通過減低行程或者用輕質彈簧可以辦到。

二、管道振動故障及對策

往復式壓縮機出現振動主要是由兩方面原因引起的，一是因為基礎設計不當。在組裝中，由于技術或質量問題帶來組裝配誤差，導致機組的不平衡，從而產生振動。另外壓縮機本身的基礎質量小，也會引起壓縮機振動。二是管線內部氣流脈動造成的。活塞式壓縮機的管線內充滿著氣體，容易形成氣柱，一定條件下會產生振動。在管線的彎頭處，氣體方向會發生變化，這樣管線會受到氣體沖擊力的作用。如果管線彎頭多，受到的沖擊力就越大；如果彎頭處沒有固定支點，就會發生振動現象。如果液體是穩定流動的，不會產生振動問題，但速度發生變化就會產生脈動，從而誘發振動。壓縮機產生了振動，管線內所受的壓力不一樣，會進一步產生振動的。對顫振現象采取的措施可以從幾個方面入手，在壓縮機出口處設置緩沖罐，用緩沖罐破壞振源與管系振動頻率的接近或重合，從而降低脈動；在管系彎頭處加設固定支撐；在管線中增加孔板，改變管系振動頻率。

三、活塞環填料密封故障及對策

對往復式壓縮機來說，出現密封問題主要是由于活塞桿與填料環的摩擦帶來的，這會給安全生產帶來嚴重影響。首先沉積物帶來密封故障。氣缸與填料密封腔內會有沉積物，這多是工藝介質帶來的顆粒物，硬度很高，這些沉積物會給密封填料帶來嚴重的磨粒磨損，從而縮短設備的使用壽命。對這一問題可以通過調整工藝來解決，在氣體進入機組前最大限度的降低微細顆粒，用氣固分離器分離這些雜物，避免氣缸、填料之間的摩擦。其次活塞桿組合密封環緊箍力度大。當彈簧的緊箍力大時，填料對活塞桿的抱緊力就會越大，使填料環與活塞桿的摩擦越嚴重，產生的熱量越多，就會升高填料環的溫度。如果產生的熱量不能及時帶走，填料環產生熱膨脹，加大彈簧的緊箍力，從而加劇摩擦。對這一問題可以通過更換活塞環或者調整活塞密封環與缸體之間的間隙解決，又或者降低彈簧的緊箍力。再次填料密封盒由于冷卻水少，使活塞桿與填料環的摩擦產生的熱量不能及時帶走，會影響填料的壽命。解決這一問題可以通過加大循環水壓或流量來完成，及時帶走摩擦產生的熱量。

總之，要確保往復式壓縮機正常運行，就要及時檢修壓縮機，關注各部件的異常情況，規范操作。一旦發生故障，就要弄清壓縮機故障發生的原因，針對性的進行解決。

參考文獻：

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