天然氣壓縮機的故障分析

摘 要： 隨著石油化工工業的迅速發展，離心壓縮機被用來壓縮和輸送各種石油化工生產過程中的氣體，其應用范圍有了很大提高。本文通過對離心式天然氣壓縮機故障進行系統分析，并對工作過程中常見故障及排查方式進行總結，為生產作業中出現的故障進行快速診斷與排除提供參考依據。

關鍵詞： 故障管理；故障排查；排除；維修

1.天然氣壓縮機簡介

天然氣壓縮機是天然氣輸送及壓縮的主要機械，廣泛用于石油氣以及煤氣的輸送，種類繁多，用途廣泛。壓縮機主要類型包括往復式壓縮機和離心式壓縮機。往復壓縮機就是活塞式壓縮機，它通過曲柄與連桿機構將曲軸的旋轉運動轉化為活塞的往復運動，依靠氣缸內活塞的往復運動來改變工作腔容積，借以達到壓縮氣體的目的；離心式壓縮機是屬于速度式透平壓縮機的一種，是一種用于壓縮氣體借以提高氣體壓力的機械。本文主要研究離心式天然氣壓縮機的工作機理及故障排除。

2.離心式天然氣壓縮機故障分類管理

離心式壓縮機性能的影響因素較多，包括受進氣分子量、吸入流量、吸入溫度、吸入流量、進氣組成以及原動機的轉速。一旦發生故障，分析故障原因時應綜合考慮各因素之間相互影響制約因素。產生故障來源主要在兩個方面，即離心式壓縮機的主機與輔機。離心式壓縮機主機包括驅動機、機身、傳動部件、中體、氣缸組件、密封組件、葉輪組件等；構成輔機主要系統為氣路系統、冷卻系統和潤滑系統等。

3.離心式天然氣壓縮機常見故障及主要維修手段

在離心式壓縮機工作過程中性能指標達不到工作要求是最為常見的問題，排查和維修時應先檢查設計氣體性能參數，首先排除工作性能與設計參數的差異，若存在差異應及時反映或更換，其次應檢查氣缸內或氣體流道是否存在夾雜物，若存在應及時清除，各部分之間間隙的產生也是形成上述問題的原因之一，若出現此類情況應及時調整或更換關鍵部件。

檔離心式壓縮機戶縣流量不足和排除壓力不足問題時，應對照壓縮機說明書檢查工作時運行轉速，問題往往是因為原動機轉速過低引起的，適當提高原動機轉速一般可解決此類問題，問題也可能是離心式壓縮機的旋轉方向與正確旋轉方向不一致造成的，應立即調整；正常工作情況下應保證排氣壓力與流量與壓縮機特性曲線保持一致，確保通流量正常。

啟動離心式壓縮機時無壓力和流量數據顯示時，首先確保吸氣和排氣閥門是否在正確開啟位置，若正常應檢查旋轉系統部件是否損壞，對于重要部件應及時檢查和更換。

在壓縮機運行過程中若流量調節閥正常無損壞，可通過安裝補充流量的旁通管來增加流量，以避免排除壓力出現波動的情況發生。

在主油泵安裝過程中可能出現與電動機軸沒有對中的情況造成主油泵產生噪音或發熱的現象，在組裝時應正確按照圖紙安裝，避免這一情況的發生，技術人員應定期對主油泵進行檢查，確保軸瓦間隙在正常允許范圍，對于各零部件也應及時進行檢查和更換，確保壓縮機正常穩定運行。

當壓縮機運行過程中極易產生氣體水溫過高的現象，造成這一問題的原因較多，首先檢查冷卻水泵開啟是否過小，導致水溫水壓的變化，或是冷卻水流量。溫度與壓力為達到正常值，造成冷卻水量不足的現象，其次是冷卻水管是否有破裂堵塞的現象，若出現此類問題，及時更換與清理即可。

離心式壓縮機產生非正常噪音和振動時，應檢查和排查：軸承是否有間隙或損壞，轉子是否處于平衡狀態、主傳動軸是否存在彎曲的現象、連軸器是否損壞，一般情況下應保證軸承瓦背與軸承蓋之間的間隙，不能過大或過小，若存在問題應及時進行調整；連軸器與原動機的組裝應嚴格按照圖紙要求，保證對中安裝；排查以上兩點未發現異常，則應檢查連軸器是否出現磨損、主軸是否有彎曲以及轉子是否徑向振幅過大。若出現彎曲和破損或彎曲，進行更換或動平衡，進行修復。

離心式壓縮機齒輪增速器出現異響，應及時進行停機檢查，為保證齒輪使用壽命，確保壓縮機運行的穩定，在啟動時應盡量緩慢和平穩，防止齒輪發生斷裂，若齒輪出現腐蝕和磨損嚴重的情況，應及時進行更換，存在安裝或者使用過程中的偏離情況應及時進行調整，在壓縮機運行過程中要盡量多進行檢查和維護，各部件的正常運行對壓縮機使用壽命有著重要影響。

在離心式壓縮機運行過程中若發現機器異常應立即申請停機，作業環境的復雜可能造成多種問題，對于壓縮機運行異常狀況也應及時發現和解決，及時的發現問題，對壓縮機進行調整或者維修，避免問題復雜化，壓縮機運行時各部件的運行和摩擦導致零件使用壽命降低，影響壓縮機整體運行。

離心式壓縮機密封不良常引起漏氣現象，應多檢查系統原件的密封情況，各部件之間的密封膠導致的壓縮機漏氣現場也較為常見，一旦發現原件結合處有漏氣現象應及時進行修補和更換，零部件的腐蝕也可能造成漏氣現象，應對各部件采取防腐蝕措施，以延長各部件的使用壽命，各系統原件應多檢查清洗，可避免殘渣堵塞的現象。

壓縮機軸承故障也是較為常見的，主要故障原因是壓縮機在運行過程中因潤滑油的缺失和質量不達標而引起，或軸承中進入雜質，未進行及時的清理，為保證壓縮機正常運轉，首先應確保在安裝過程中嚴格按照說明書中安裝圖紙進行安裝，使用過程中產生的不對稱和間隙過大問題，應及時調整和校正，必要時進行軸承的更換，另外，對于壓縮機、軸承、連軸器應定期進行清潔，保持潤滑油密度，當軸承出現其溫度過高時，應及時檢查油冷卻器的水量，及時進行水量的補充。

壓縮機油密封系統和密封環可能由于機械的振動和偏位未正確對中產生故障問題，應及時檢查和調節，使用時油中含有雜質和污物，過濾器濾芯中含有雜質，未及時進行清理或更換，也會形成密封環故障，當油壓低于機械運行時規定的最小極限值時，可能產生油壓不足的情況，造成密封環的故障。對于密封環和油密封環應及做到正確安裝，精確對中，使用過程中勤檢查、勤清潔、勤更換。

對于常見的齒輪振動加劇現象可能是由于齒輪磨損為進行及時的調整和更換；長期使用造成齒面接觸不良，加工時精度不高，齒面未進行及時修整；齒輪安裝時，未正確對中找正；使用過程總軸瓦間隙變小，未進行檢查和調整；未及時添加潤滑劑。對于齒輪振動加巨大的情況，最好的辦法是保證在安裝和使用過程中的定期檢查和調整。

監測時發現潤滑油壓力降低的情況，應檢查主油泵是否發生故障，若發現存在故障及時修理，未發現主油泵運行問題時，檢查油路控制系統是否存在問題以及油管、過濾器是夠有漏油、堵塞的情況發生，對于易發問題的主要器件應盡量控制其磨損度和清潔度。

壓縮機的運行的動力源是至關重要的，在其運行過程中我們不但要嚴格把控油品的質量還應對油壓的穩定性進行監測，為保證機械油壓的穩定，首先應確保監測油壓儀器儀表是正常運行的，否則應及時進行調整和更換，當油壓出現不穩定波動時，我們首先可通過油壓調節閥進行調節，若不能消除故障，應打開放氣閥，排除油路中可能存在的空氣或其他雜質，最后檢查油泵和管路是否存在振動情況，對振動原因進行分析和排除。

4.結束語

離心式天然氣壓縮機在石油天然氣領域運用較為廣泛，掌握離心式天然氣壓縮機的運作機理以及常見故障排查與修理知識可為正常生產作業提供更好的保障，結合本人實際工作經驗，對離心式天然氣壓縮機進行系統剖析和解讀，希望能為同行業工作者在實際工作中解決問題提供幫助和支持。

參考文獻

[1]焦衛平，竇寧. 天然氣壓縮機的操作與維護[J]. 化工設計通訊，2017，43（08）：95.

作者簡介：趙國強，男，生于1990年3月，籍貫：內蒙古烏蘭察布市，畢業于江西藍天學院數控技術專業，現從事工程項目管理工作。