往復式壓縮機運行中故障與預防方法研究

王妍 李問鼎

1．沈陽申元氣體壓縮機有限責任公司 遼寧沈陽 110141

2．北方聯合廣播電視網絡股份有限公司 遼寧沈陽 110141

在化工類企業的生產設備當中，往復式壓縮機是最核心的設備，要想企業能夠正常的進行生產活動，就要保證往復式壓縮機能夠在很長的一段時間內保持正常運轉的狀態[1]。與其他壓縮機相比，往復式壓縮機的工作情況比較復雜；而且摩擦對零部件的損害也較大，因此故障發生的概率比較高。

1 工作原理以及故障原因

往復式壓縮機的工作原理是靠在氣缸內做往復運動的活塞，使容積縮小而提高氣體壓力。簡單的說就是驅動機器裝置帶動曲軸，曲軸帶動活塞使得氣缸的容積進行周期性變化，吸氣閥吸入空氣，然后經活塞壓縮后，達到一定的壓力使氣體經過管道和設備傳輸到儲氣罐。往復式壓縮機在正常工作的時候，也是不容易發生故障的，往復式壓縮機發生故障基本上都是由于幾個比較大的系統故障引起的[2]。

2 往復式壓縮機的故障機理

由于往復式壓縮機的工作過程具有較強的系統性和相關性，因此發生故障的可能性也比較大。要想保證往復式壓縮機能夠正常運轉，就要有相關工作人員定期對其進行檢查和維護。根據往復式壓縮機的故障機理，可以分為熱能性故障和功能性故障。

2.1 往復式壓縮機功能性故障的機理

隨著使用時間的變化，往復式壓縮機的性能也會受到影響，不太容易出現磨損現象有活塞、活塞桿以及曲軸斷裂等，但是經常出現的功能性故障就是氣缸破裂和閥門變形等故障，然而像機身斷裂和電機故障等這樣大的故障也不太容易出現，對那些磨損比較小的部件進行及時的維修或者更換易損件可從根本上防止大故障的發生，尤其是可以防止系統性故障的產生。在對機器的性能故障進行排查的過程中，最重要的一項排查工作就是對氣閥的故障排查，然而由于斷裂事故的發生概率較高，而且往復式壓縮機的配件較多，因此在對配件進行檢測難度也比較大，所以要不斷的加大對各種部件的排查力度。

2.2 往復式壓縮機熱能故障的機理

當機械運動的時候會由于摩擦產生熱量，在長時間運轉的情況下，往復式壓縮機的每個部位的熱能性都會發生變化，尤其是運動部位的熱能性變化比較明顯。這些熱能性改變比較明顯的部位的損壞經常是引起往復式壓縮機故障的重要原因，例如，吸氣閥和排氣閥經常會由于熱能性改變而受損，進而使得氣缸漏氣，影響排氣的壓力和溫度。因此，我們要定期對活塞的組件和閥進行檢測和維護，保證冷卻系統的正常運行，來防止這類故障的發生[3]。

3 往復式壓縮機各系統的故障分析

3.1 冷卻水系統以及氣路系統的故障分析

在氣路系統當中，安全閥發揮著比較大的作用。它是壓力容器當中比較關鍵的附件，其可以更好的保證安全閥能夠平穩關斷。除此之外，吸排氣閥的故障問題也不容忽視。當閥片的啟閉不夠暢通的時候，氣閥開斷需要的彈簧力將會變小。這種問題時常出現。因此，需要按照工作實際狀況以及氣閥溫度對彈簧的彈力進行重新的計算，最為有效的措施就是對彈簧進行更換。

3.2 傳動部件以及潤滑系統

當機身的油池當中使用完潤滑油之后將會減小潤滑油的油壓。除此之外，潤滑油的連鎖油壓表的故障也將會讓供油量變小，進而使油壓比較低。在機身潤滑油的沖洗機構和滑道表面中附著雜質的時候，將會增加摩擦系數，進而出現比較多的熱能，讓潤滑油迅速的蒸發。

4 往復式壓縮機的故障診斷過程中需要注意的事項

最近幾年時間里，往復式的壓縮機故障診斷技術不斷進行革新。在實踐過程當中也大量對經驗進行了積累。但是，往復式的壓縮機故障診斷以及分析還是行業當中的重點問題。在對往復式壓縮機進行診斷的時候，需要對下面幾個方面的注意事項進行注意：

（1）注重和多種技術相融合。因為往復式壓縮機的結構較為繁瑣，檢測的數據不夠穩定，存在較多干擾源，并且單一技術不能對往復式壓縮機故障檢測進行滿足。為了解決這個問題需要根據多類技術來綜合的進行診斷。

（2）較差的檢測準確率。因為往復式壓縮機檢測的信息都為間接的進行采集，其不確定性因素比較多。在對壓縮機進行檢測的時候，一般會出現誤判。所以，操作人員要提升故障識別的研究強度。

（3）對典型的故障不能及時進行診斷，例如：活塞桿、連桿、曲軸的斷裂以及裂紋等故障。根據國外有關文獻表明：通過應變傳感器來對曲軸進行檢測是不是每轉都存在負向的載荷，進而對活塞桿問題進行判斷，然而其準確性以及可靠性還需要進一步的進行深入探討。

（4）較為簡單的系統診斷手段。專家的知識庫不夠完善。因為存在比較多的往復式壓縮機故障，都不能夠更好的變為統一診斷規則。因此，還要比較多研究以及實驗來對往復式壓縮機故障診斷的專家知識庫進行健全。因為往復式壓縮機的實驗較為繁瑣，需要對計算機輔助系統進行深入的開發。

（5）增加多較高集成度、可靠性以及能夠安裝在壓縮機內部的檢測儀器和傳感器方面的開發力度。

5 結語

經過上面分析我們能夠看到：往復式的壓縮機是大型的工業設備必不可少的部件。另外，在工業生產過程當中，面對著比較大的問題就是系統性故障頻頻出現。強化故障監測以及診斷在保障設備安全運行方面發揮著重要作用。但是，目前還需要進一步強化工作人員對故障的診斷以及機器監測的技術水平。同時，有關技術人員在日常的巡視過程中要增加巡檢的力度，同時在實踐過程當中尋求更為有效的手段，進而保證設備安全、穩定、長周期的運行。