以往復式為例析氫氮氣壓縮機故障成因及排除

楊　林（黑龍江北大荒農業股份有限公司浩良河化肥分公司，黑龍江　伊春　153103）

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以往復式為例析氫氮氣壓縮機故障成因及排除

楊林
（黑龍江北大荒農業股份有限公司浩良河化肥分公司，黑龍江伊春153103）

摘要：氫氮氣壓縮機是化工的關鍵設備，氫氮氣壓縮機發生故障會直接影響產量，如發生故障，甚至造成重大安全事故，造成巨大人身及財產損失。該文以往復式氮氫氣壓縮機的常見故障進行分析，并提出故障排除的方法，旨在保證生產的順利進行，提高生產效率。

關鍵詞：氮氫氣；壓縮機；故障

1　引言

氫氮氣壓縮機種類較多，在化工企業生產中應用極為普遍，其作用是舉足輕重的，已成為不可缺少的重要設備。由于化工生產的連續性強，以往復式活塞氮氫氣壓縮機為例，在長期使用中，會因多種原因，產生可能影響正常生產的故障，還很可能由于氮氫氣泄漏，在高流速狀態（產生靜電）或遇明火狀態，引起火災隱患，使生命財產安全受到較大威脅。故此，及時發現，及時處理氫氮機故障，做到備車不過夜，以避免安全生產事故次生和擴大。

2　常見故障分析

2.1“曲軸”產生斷裂

往復式壓縮機，它的工作原理是憑借著曲柄連桿，來完成往復式運動。我們常說的“曲軸斷裂”，一般是指機身與汽缸發生脫離開裂，就是許多人說的撞桿。如曲軸斷裂，基本是分裂成兩個段，這會使排氣管撕裂嚴重，或嚴重變形。要是遇到較高的壓力情況時，氮氫氣在管路中，或發泄漏。這樣，氮氫氣在遇到明火的時候，達到氫氮氣的爆炸極限，造成火災或者爆炸的危險，嚴重威脅到人身和財產方面安全，后果十分嚴重。該故障成因有：“曲頸和曲臂二者過渡的圓角不夠合適。在熱處理時，應力基本都不規則地分布在圓角位置。若曲軸長期運行于超負荷狀態，“油氣孔”會逐漸一點點起裂，最后，會造成曲軸斷裂，分為兩段。

2.2“連桿”發生斷裂

長期的持續運轉后，機器的連桿會螺栓金屬老化，致使“塑性”變形。另外，還會使螺栓“釘頭”松動，“釘頭”和與斷面二者間脫離，這二者脫離后，會是使偏心負荷較大。另外，螺栓也可能會質量不過關，這也是使連桿斷裂的主要原因之一。要是連桿斷裂，會導致發生十字頭出現滑履、罐焊口和冷卻器等多部件故障。

2.3“活塞桿”斷裂

“活塞桿”的斷裂是化工企業的壓縮機的常見故障，該故障直接嚴重影響著生產運行的穩定性和持續性。總結日常生產情況，不難看出，活塞桿斷裂的常見部位，一般是緊固“活塞”的“螺紋”，“十字頭”的連接螺紋。總結現象和分析原因，判斷造成這種現象，是在設備設計過程中，沒對“活塞桿受到運轉拉力”進行考慮，另外，設備安裝中，用了過大預緊力，這樣，“活塞”受到撞擊力，會遠遠超出其承載極限。所以，經過，長期運轉情況下，“活塞桿”會因為金屬十分疲勞，最后導致了斷裂。

2.4“排氣量”不夠

往復式壓縮機過濾清器在經過了長期運轉以后，很多的污垢積累起來，濾清器會因臟污而造成堵塞。這種堵塞，增加了吸氣阻力。阻力，又會使得排氣量達不到規程指標。氣閥閥片和閥座間有時因臟污，發生氣閥閥片和閥座間兩者關閉不嚴，致使因漏氣也會影響排氣量，也影響到“壓力和溫度”兩個指標。除此外，造成不利影響的關鍵因素還可能包括：氣缸、活塞、活塞環，都可能會因為制造時候質量不過關，或者過長時間連續使用，造成嚴磨重損，汽缸余富的間隙過于大。

2.5“排氣溫度”異常

“排氣溫度”大于設計值、“進氣溫度”、“壓力比”、“濾網情況”、“氣體壓縮指數”“排氣溫度”的異常是拓排氣溫度不正常的主要表現形式。從浩良河化肥分公司在日常生產和實踐的總結歸納看，“排氣溫度高”，主要是由于“吸氣溫度過高”。而該原因一般是由于“冷卻器供水不足”或者換熱效果不好，并隨后又造成影響到排氣溫度高。“吸氣溫度高的原因”還有：“氣閥、活塞環等密封裝置”在發生漏氣，會直接造成排氣溫度升高，還會造成各級間壓力發生變化。當該壓力超過了正常生產的數值，排氣溫度當然會變得高了。此外，排氣溫度升高的原因，還可能是因為“過濾器濾網堵塞，會影響壓縮機正常做功”。

3　故障的排除方法

3.1提高壓縮機排氣量

想要排除曲軸斷裂的故障，就要從“降低曲軸長時間超過負荷運轉”這一根源上來解決。第一點，要把過濾器清洗干凈。洗凈污物后，還要使縮短吸氣管長度，加大吸氣管直徑（D），都會在完成改造后，實現有效降低吸氣阻力，在提高吸氣量同時，也使排氣量增加。第二點，就要在針對“設備內部活塞、氣缸等部件磨損會造成氣體泄漏而影響排氣量，進而加大了部件磨損率”這種情況下功夫，應該在“控制氣缸、活塞安裝的間隙”方面下功夫，以達到“有效降低磨損”，要根據活塞的材質和質量情況，最后確定它的大小。第三，控制好氣閥的“彈簧力”。“彈簧力”不論是太大還是太小，都會直接影響到閥片，使機器不能正常工作。在進行彈簧力合理控制時，應充分考慮氣體通道界面和閥片二者的行程。

3.2控制溫度

為了確實保證往復壓縮機的排氣溫度處于正常控制值以內，應要找到病因和“因病施治”。第一是要把排氣溫度控制好。其方法是：提高膨脹閥的開啟度，提高其吸氣壓力，對排氣溫度高，可 “改變吸氣管長度、增加冷卻水量，同時嚴格配合控制不凝性氣體的量。第二，選用質量好的潤滑油，對壓縮機的部件定期檢查。主要是提前更換顯示出有“磨損”跡象部件。第三，控制冷凝器保持溫度，使其處于恒定狀態，對冷凝器結垢進行定期清理，最大限度降低制冷劑使用量，經科學測算，增大冷凝器的傳熱面積（S）。

3.3控制壓縮機壓力

首先是，定期“清理濾清器污垢，疏通排氣管道”，以實現有效降低吸氣管吸氣阻力，并根據企業實際情況，把排氣量控制于標準范圍內。第二是，降低“填料函”的漏氣量，在安裝填料函時，要重點是預防填料函與活塞桿之間磨損，在“填料函”的位置，嚴格遵守規程加注潤滑油。要嚴格執行“五定“制度，以令潤滑油的冷卻和密封作用得到充分揮。在進行壓緊氣閥壓緊力的控制時，要保證壓緊力適宜，以避免因壓力大小不合適對氣閥的功造成不利的響。其壓緊力確定，應根據閥門腔的直徑（D）和大氣體壓力（P）來做。

4　結語

綜上面所述的內容，對化肥企業而言，保證往復式壓縮機能夠正常運轉，既要加強日常維護管理，按照規程進行壓縮機的運行情況巡回檢查，盡早發現，及時更新有磨損跡象可能會致事故擴大的部件，以達到使設備持續穩定運行，預防發生安全事故的目標。化工生產，情況千差萬別，這就需要要注意不斷地積累日常工作經驗和教訓，在努力提高故障的判斷力和檢修技術水平同時，還要實現檢修周期合理控制，實現一方面滿足生產需要，一方面延長設備使用壽命目標。

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.11.055