活塞壓縮機檢修中的常見故障與處理

陳 實

（中海石油天野化工有限責任公司，內蒙古呼和浩特 010020）

1 活塞壓縮機工作原理淺析

活塞壓縮機檢修工作的展開，需要了解其工作原理，這樣才能更準確地發現運行故障并且加以解決。活塞壓縮機主要結構分為兩方面，角度式、對稱平衡式。運行動力來源于曲軸，曲軸轉動帶動壓縮機運轉，活塞靈活轉動，儲存氣壓發生變化。圖1為活塞壓縮機結構圖。其中主要包括連桿（1）、曲軸（2）、中間冷卻器（3）、活塞桿（4）、氣閥（5）、氣缸（6）、活塞（7）、活塞環（8）、填料（9）、十字頭（10）、平衡重（11）、機身（12）。活塞壓縮機運行周期內，隨著壓縮機轉動，活塞隨之出現變化，以上升為主，氣壓波動，氣閥在壓縮機工作中主動關閉。壓縮機的活塞如果向下運行，氣壓存儲面積會出現明顯變化，以縮小為主[1]。氣壓與儲氣罐面積變化成反比，氣壓上升到規定數值，活塞壓縮機氣壓進入到自動排氣環節。活塞壓縮機工作主要利用壓力變化，從活塞的運動實現壓縮機循環運行。

圖1 活塞壓縮機結構圖

2 活塞壓縮機檢修常見故障

2.1 活塞壓縮機-氣閥故障分析

活塞壓縮機氣閥故障是常見故障之一，壓縮機運行期間，氣閥會因為氣壓變化調整運動軌跡，這期間因為壓縮機零件較多，所以會影響氣閥工作，甚至將氣閥卡住，導致氣閥不能正常工作，壓縮機運行機構穩定性受影響。活塞壓縮機自身結構中必須對彈簧、閥片定期清理，但是在實際運行中，檢修人員對于壓縮機中的彈簧、閥片等清理不及時、不到位，閥片因為活塞壓縮機長期工作磨損嚴重，彈簧生銹、腐蝕問題加劇，進而引發氣閥故障。氣閥作為壓縮機關鍵組成器件，一旦不能及時處理氣閥故障，不僅壓縮機正常運行受到影響，運行效率下降，還會對工作人員人身安全造成威脅，嚴重影響企業生產運行與經濟效益。

2.2 活塞壓縮機-活塞桿斷裂

活塞壓縮機運行期間，活塞桿作為重要器件，其主要作用為傳導、協調運行壓力，保證設備正常運行，提高設備安全性與穩定性。活塞壓縮機正常工作中，雖然制定定期檢查計劃，但是對活塞桿的檢查重視不足，經常忽視這方面檢修環節，導致活塞桿運行受到影響，尤其是后期磨損十分嚴重，加上更換不及時，導致活塞桿斷裂，設備被迫停止工作。活塞壓縮機操作沒有嚴格按照相關技術規范，安裝期間沒有控制好預緊力，活塞壓縮機工作中壓力會逐漸增加到活塞桿上，壓力超出活塞桿承受范圍，活塞桿斷裂，壓縮機工作受到影響。

2.3 活塞壓縮機-撞缸故障

活塞壓縮機撞缸故障的出現，主要包括液撞缸、直接撞缸，其中頻繁出現的故障類型為直接撞缸。活塞壓縮機工作期間，氣缸受到運行振動的影響，會拉開與活塞的縫隙，從而出現撞缸故障，這種原因下的撞缸故障以直接撞缸為主。如果氣缸受到影響，縮小活塞之間的縫隙，壓縮機壓力會出現上升，引發液撞缸故障。活塞壓縮機工作中，撞缸故障如果不能得到有效處理，壓縮機系統穩定性受到影響，工作效率降低，生產質量下降。氣缸組成多樣化，撞缸故障的控制，必須以氣缸運行為出發點，對氣缸、活塞縫隙嚴格控制，規避撞缸風險。

3 活塞壓縮機故障處理手段研究

3.1 氣閥故障解決手段

氣閥故障的解決，認識到氣閥對壓縮機的重要性，了解出現氣閥故障的原因，進而制定有效解決方案。做好氣閥的定期檢查，根據壓縮機正常工作周期，制定周密的檢修計劃，及時排除氣閥工作中隱藏的安全隱患，一旦發現氣閥出現損壞，必須第一時間更換。氣閥故障解決之中，氣閥更換控制好細節處理，尤其是閥片處理。有效預防彈簧生銹，保證彈簧質量。根據對活塞壓縮機活塞處理研究與企業經濟效益調查發現，活塞故障的有效處理，很大程度上提高了活塞壓縮機的運行效益。氣閥故障處理，需要計算活塞位移，計算公式為：

壓縮機彈簧工作中積累過多機油，或者閥片機油清理不及時，閥片受到影響破損嚴重，活塞位移異常。計算準確的位移數值，有效清理彈簧、閥片殘留機油，以此提高活塞壓縮機工作效率，為企業獲取更多經濟效益。通過氣閥故障處理前后對比可以發現，其對企業經濟效益的影響至關重要，詳見表1。

表1 氣閥故障處理前后經濟效益對比表

活塞壓縮機結構復雜，氣閥故障如果不能及時處理，壓縮機運行安全受到影響，企業經濟效益下降。氣閥故障處理中，要求工作人員必須做到氣閥相關構件的檢查與維修工作，不能抱著差不多的態度，受磨損的氣閥或者相關零件必須更換，做好根本性的檢修護理。了解氣閥市場更新情況，對于復雜的內部零件，保證采購質量。維護工作處理到位，將氣閥故障的出現率降到最低，以此達到對活塞壓縮機內部壓力的控制，同時還能夠減少壓縮機運行期間資源的消耗，保證壓縮機工作效率。

3.2 活塞桿故障解決手段

活塞桿故障的解決，主要以活塞桿斷裂方面為主，一旦活塞桿斷裂，設備正常運行受到影響，運行效率降低，工作人員工作質量受到影響。活塞桿斷裂原因的出現，主要集中在螺紋位置，螺紋位置因為受磨損嚴重，壓力過于集中，超出承壓范圍，造成活塞桿的斷裂。對于這方面故障的解決，需要工作人員制定詳細的壓力檢查計劃，做好部門之間的溝通，盡量選擇最新的活塞壓縮機[2]。根據故障具體情況，控制好螺紋位置在生產工作中的速度，一旦速度超過規定標準，壓力過大，螺紋位置的磨損會加劇。這期間就需要進行磨損修復，控制好活塞桿轉動速度，以保證螺紋位置的安全，保證活塞壓縮機的運行安全，保證企業正常生產加工以及經濟效益。

3.3 撞缸故障解決手段

撞缸故障包括直接撞缸、液撞缸，所以在故障處理中，需要根據不同故障類型制定具體的解決方案。其中直接撞缸是因為氣缸與活塞之間的縫隙加大所導致，在解決中就需要將縫隙縮小，保證兩者的運行間隙在合理范圍之內。液撞缸故障主要因為運行間隙縮小，這期間就需要采用有效措施保證運行間隙不出現變化。整體來講，撞缸故障的解決，必須以活塞壓縮機正常工作與系統安全為前提，有效控制設備運行期間的間隙變化，確保壓縮機正常運行基礎上，預防設備出現撞缸故障。檢修人員必須提高對這方面的重視，撞缸故障的發生，需第一時間將設備暫停，尤其是設備供水，隨后檢查撞缸情況，確保將其對活塞壓縮機的影響降到最低，以保證壓縮機工作效率，將企業的經濟損失降到最低。

4 結束語

綜上所述，活塞壓縮機運行期間，故障的檢修處理至關重要。針對出現故障的原因進行調查，總結解決故障的有效措施，及時更換壓縮機磨損器件，有效控制壓縮機出現運行故障后的能源損耗以及提高企業經濟效益。當然活塞壓縮機故障解決還要結合壓縮機本身情況，提高檢修人員責任意識，以保證壓縮機的正常運行。