往復式壓縮機的故障分析及日常維護措施

朱明，任占勝，閔小周

（1.浙江巨化裝備工程集團有限公司；2.浙江巨化檢安石化工程有限公司，浙江 衢州 324000）

目前，往復式壓縮機主要為活塞式空壓機，由于其具備熱效率高、能耗少、造價低廉等優點，被廣泛應用在石油化工行業、機械行業，雖然其優點很多，但缺點也十分突出，如運動部件多、活塞環的磨損、氣缸的磨損、皮帶的傳動方式導致效率下降很快，這些缺點很容易使往復式壓縮機出現故障，故此，降低往復式壓縮機的故障率，在短時間內快速維修故障是往復式壓縮機的應用重點。本文從往復式壓縮機的實際工作情況進行分析，探索日常維護的有效措施，降低往復式壓縮機的故障率，提升其工作穩定性。

1 往復式壓縮機的概述

往復式壓縮機是一種活塞式空壓機，也被稱為變容式壓縮機，其工作原理為由曲軸帶動連桿，連桿帶動活塞，活塞在缸體內做上下運動。活塞在缸體內的運動導致氣缸容積發生變化：當活塞向上運動時，氣缸容積變小，出氣閥呈打開狀態，進氣閥呈關閉狀態，完成空氣壓縮；當活塞向下運動時，氣缸容積變大，排氣閥呈關閉狀態，進氣閥呈打開狀態，完成進氣過程。而為了保證氣缸的密閉性，通常采用活塞環密閉活塞與缸體之間的間隙，在長期的工作中，活塞環受到壓力等作用，故此是一種易損件，是往復式壓縮機日常維護的重點對象。

往復式壓縮機特殊的結構，造就其具備很多優點，如能耗小、熱效率高、制造成本低廉、裝置系統簡單等，故此被廣泛的應用在石油行業，但在實際生產中，發現其故障率較高，對石油生產的工程作業及其不利。總結往復式壓縮機的常見故障大體可以分為三種：活塞環故障、氣閥故障及冷卻水問題，針對故障加強日常維護保養措施是非常重要的，可以大幅降低往復式壓縮機的故障率，提升其工作穩定性。故此，在實際工程作業中，根據經驗快速判斷故障類型，可以大幅縮減故障維修時間，以氣閥故障為例。氣閥故障大約占到了總故障率的2/3，是最為常見的往復式壓縮機故障，根據氣閥故障的發生部位可將氣閥故障分為：閥片故障和彈簧故障。閥片故障：在長期的工程作業中，閥片磨損是不可避免的，如不能及時更換維護，很容易出現故障。彈簧故障：閥門彈簧在長期工程作業中，扭矩周期、彎曲應力等都會發生變化，最終導致出現往復式壓縮機工作故障。同時往復式壓縮機的故障發生因素，還有使用的潤滑油不達標、氣缸間隙過大等，都會導致往復式壓縮機出現故障，在日常維護保養中要選擇品牌達標的潤滑油，確保潤滑油質量保障活塞的正常運行，從而提升往復式壓縮機的運行穩定性。

2 往復式壓縮機的常見故障分析

2.1 震動信號及參數數值變化判斷故障

氣閥故障是往復式壓縮機的常見故障，根據經驗總結發展氣閥故障，往復式壓縮機的震動信號和參數數值都會發生變化，故此，可以根據往復式壓縮機的震動情況及參數數值變化，來判斷氣閥是否出現故障。一旦往復式壓縮機的氣閥出現故障，會導致氣閥無法發揮作用，導致氣體通過量、閥門壓力出現數值變化，故此可以以此判斷閥門是否發生故障。對于安裝數值監控設備和傳感器的往復式壓縮機，可以通過信息系統的大數據統計來判斷氣閥是否出現故障，一旦排氣溫度、吸氣溫度、震動信號、壓氣機的油壓等參數出現變化，系統會對根據數值變化情況，對工作人員進行不同等級的警告反饋，需要工作人員根據警報等級進行針對性處理，最大程度上將故障發生率降低到最小。通過信息系統的數據反饋，出現故障可以快速找到故障部位，從而及時處理。如停機、放空、拆卸氣閥后，可以對氣閥進行拆解，檢查內部閥片和阻尼片是否有裂痕或斷裂，檢查內部彈簧是否斷裂。

2.2 部件檢查及潤滑檢查判斷故障

冷卻水故障也是往復式壓縮機的常見故障，是僅次于氣閥故障發生率的故障部件，一旦發生冷卻水故障會導致后續出現一些列的故障問題，造成嚴重的工程故障，故此對冷卻水故障的判斷及維護尤為重要。一旦發生冷卻水故障，最為直觀的是氣缸溫度迅速上升，這一點可以通過信息系統的數據參數監控得到很好的反饋。往復式壓縮機出現冷卻水故障，還可以在定期維護檢查中，根據潤滑油的數值變化及部件檢查判斷冷卻水是否存在問題。在定期維護保養中出數據參數的變化及十字頭滑到等部件的檢查中，及時發現冷卻水問題，進而及時維修更換，可以避免冷卻水故障導致往復式壓縮機出現重大故障問題。

2.3 清潔情況及事前設計判斷故障

在經過以上兩點的故障判斷外，注意機器的清潔情況檢查也是維護保養的重點所在，維護機器的清潔是降低活塞環故障發生率的工作重點。結合活塞環故障的實際案例來看，活塞環故障還可能是由于開口間隙過小，若開口間隙過小工作時易出現受熱膨脹情況，從而導致開口完全閉合，最終導致活塞環斷裂。在清潔檢查過程中，若發展通道的清潔不達標需要立即展開數據參數檢查及震動檢查，避免由于清潔問題導致往復式壓縮機出現故障。活塞環障礙是往復式壓縮機的常見故障，一旦活塞環損壞會導致氣缸漏氣、漏水、溫度升高、填料異常等問題，故此保障活塞環正常是非常重要的，在活塞環的故障判斷上，可以根據清潔檢查及事前設計進行判斷。

3 往復式壓縮機常見故障維修的具體措施

3.1 氣閥故障處理

在故障判斷中發現機器異常震動、參數發生變化，要立即對氣閥進行維修檢查：首先要先對氣缸進行清理，根據氣缸內部環境判斷氣閥內部是否存在異物，或損壞，一旦發現異物及時清理然后更換氣閥。若檢查后發現氣閥沒有問題，需要檢查氣閥間隙是否出現異常，出現異常需要及時調整氣閥間隙，保障氣閥可以正常運行，氣閥彈簧檢查同理。根據往復式壓縮機的實際工作情況來看，氣閥片與氣閥彈簧的工作壽命一般在三個月，故此在日常維護中要定期更換啟發片與氣閥彈簧。若進過上述檢查，發現契機仍存在異常震動、數據參數存在問題，需要對排氣閥進行檢查，存在問題及時更換，若還存在問題就需要進一步排查機器內部的傳動結構了。

3.2 冷卻水故障處理

冷卻水一旦出現故障，最為直觀的現象是缸體溫度升高，故此，在發生冷卻水故障時，可以通過物理降溫方式降低缸體溫度，或是采用排除缸體內部氣體的方式，來降低缸體溫度，在溫度降低后要對缸體內部進行清理，避免水腫礦物質對缸體造成破壞。在往復式壓縮機的日常維護中，要對冷卻水系統進行定期排查，同時定期對缸體內部進行清理，檢查缸體磨損情況，一旦發現缸體存在磨損，需要立即進行更換，以免出現一些列的后續故障問題。

3.3 活塞閥故障處理

活塞環故障是往復式壓縮機的常見故障，在活塞環故障的處理上，與氣閥故障處理基本相同，同樣采用加固零件，即及時更換，配合固定管線的方式來確保活塞環的穩定性，從而降低活塞環故障的發生率，進而減少由活塞環引起的故障事故。

4 結語

綜上所述，往復式壓縮機的常見故障主要發生在氣閥、冷卻水及活塞環上，故此，在往復式壓縮機的日常維護保養中，要注重檢查氣閥、冷卻水及活塞環三個部件，從而減低往復式壓縮機的故障發生率，同時要做到記錄活塞環、氣閥的更換時間，定期進行更換降低氣閥故障與活塞環故障的發生率，進而提升往復式壓縮機的穩定性。在信息化時代，在往復式壓縮機的日常維護與檢驗中，可以通過信息系統的大數據統計，來判斷往復式壓縮機的故障部位，從而快速維修故障降低維修時間。