化工機(jī)械往復(fù)式壓縮機(jī)維修與保養(yǎng)分析

陳鵬，張鵬

（山西焦化集團(tuán)有限公司，山西 臨汾 041600）

近年來，隨著我國工業(yè)化建設(shè)的持續(xù)邁進(jìn)，化工行業(yè)得到了快速的發(fā)展，其生產(chǎn)模式逐漸轉(zhuǎn)型為機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)。其中，往復(fù)式壓縮機(jī)因其具有良好的高壓比，壓力范圍較廣且熱效率較高以及可靠性極強(qiáng)等顯著的特點(diǎn)，獲得了廣泛的使用。因此，化工裝置生產(chǎn)操作及運(yùn)行維護(hù)人員必須熟悉并了解往復(fù)式壓縮機(jī)，能夠掌握其常見的故障，并掌握其維修與保養(yǎng)的策略，從而保障該裝置的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

1 往復(fù)式壓縮機(jī)概述

往復(fù)式壓縮機(jī)屬于容積式壓縮機(jī)，是由空氣壓縮機(jī)發(fā)展而來的，因此也被稱為變?nèi)菔綁嚎s機(jī)。由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)連桿，連桿（或通過十字頭）帶動(dòng)活塞或隔膜，將曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為活塞或隔膜的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使氣缸內(nèi)的容積發(fā)生周期性變化，實(shí)現(xiàn)氣體的增壓和輸送。在實(shí)際運(yùn)用中，該設(shè)備通過持續(xù)的吸氣與排氣，實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)靜壓力的全面提高。然而，因?yàn)橥鶑?fù)式壓縮機(jī)部件較多，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，而且總控系統(tǒng)相對(duì)較為落后，使得其在實(shí)際運(yùn)行過程中，極易出現(xiàn)零部件的磨損及其它故障，這樣一來，就為該設(shè)備的檢修工作帶來較大的阻礙。為了提升往復(fù)式壓縮機(jī)的運(yùn)行效果，應(yīng)加強(qiáng)其維修與保養(yǎng)。

往復(fù)式壓縮機(jī)是由空氣壓縮機(jī)發(fā)展而來的，其運(yùn)作的原理也與空氣壓縮機(jī)相類似，都是在設(shè)備的氣缸中由活塞等零部件進(jìn)行運(yùn)作來完成壓縮。一般來說，往復(fù)式壓縮機(jī)當(dāng)中具有多個(gè)彈簧式的閥門，均勻地分布在氣缸之上，當(dāng)缸內(nèi)的氣體壓力大于外界氣壓時(shí)，缸體上的排氣閥門就會(huì)打開進(jìn)行排氣，反之，缸內(nèi)的氣體壓力小于外界氣壓時(shí)，缸體上的進(jìn)氣閥門就會(huì)打開進(jìn)行吸氣。

2 往復(fù)式壓縮機(jī)的常見故障分析

往復(fù)式壓縮機(jī)在實(shí)際使用中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)故障，一旦發(fā)生故障，就會(huì)影響到正常的生產(chǎn)作業(yè)。相對(duì)來說，往復(fù)式壓縮機(jī)常見的故障問題主要分為三大類，分別是溫度異常故障問題、氣缸異響故障問題和活塞故障問題。

2.1 溫度異常故障問題

往復(fù)式壓縮機(jī)的溫度異常故障問題大致可分為兩種情況：一種是介質(zhì)的溫度異常問題；另一種是壓縮機(jī)各零部件溫度的過熱問題。其中，介質(zhì)溫度異常問題往往表現(xiàn)為往復(fù)機(jī)在吸氣和排氣的過程中，流體的溫度過高，呈現(xiàn)出不正常的狀態(tài)，從而導(dǎo)致流體通過的部件出現(xiàn)了積碳及溫度過熱變形的狀況；而各零部件溫度過熱問題則往往是因?yàn)橥鶑?fù)機(jī)各機(jī)械組件在摩擦條件下逐漸發(fā)熱，或者是設(shè)備的冷卻不到位而出現(xiàn)的故障問題。在往復(fù)式壓縮機(jī)運(yùn)行過程中，一旦各零部件表面的溫度過熱，且散熱不到位，就會(huì)導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備耐久度逐漸降低，使用壽命逐漸減少，而且隨著熱量在零部件上不斷聚集，甚至還會(huì)導(dǎo)致設(shè)備燒毀現(xiàn)象的發(fā)生。

2.2 氣缸異響故障問題

氣缸異響故障也是往復(fù)式壓縮機(jī)常見的故障問題之一。導(dǎo)致其異響問題的原因，大都是因?yàn)闅飧椎挠嘞度莘e不合適，可能余隙容積過大，也可能余隙容積過小。一般來說，如果余隙的容積過大，就會(huì)導(dǎo)致該壓縮機(jī)運(yùn)行效率的降低；反之，余隙的容積過小，則會(huì)導(dǎo)致氣缸發(fā)出異響，嚴(yán)重還會(huì)出現(xiàn)撞缸的現(xiàn)象，尤其是在輸送不純凈的介質(zhì)，或者是在對(duì)其進(jìn)行壓縮的過程中，不純凈的介質(zhì)會(huì)產(chǎn)生自聚，其中的雜質(zhì)會(huì)逐漸掛靠在氣缸的端面上，這樣在運(yùn)行的過程中，就會(huì)出現(xiàn)輕微的撞缸聲，同時(shí)還會(huì)伴隨著機(jī)組逐漸產(chǎn)生振動(dòng)。因此，在對(duì)往復(fù)式壓縮機(jī)進(jìn)行檢驗(yàn)維修時(shí)，必須保證缸內(nèi)保持合適的余隙容積。

2.3 活塞故障問題

往復(fù)式壓縮機(jī)的活塞故障問題主要有兩種形式，分別是活塞卡住與活塞撞裂。其中，導(dǎo)致活塞卡住故障問題發(fā)生的主要原因是設(shè)備的潤滑處理不到位，導(dǎo)致氣缸裝置在溫度發(fā)生劇烈變化時(shí)，或者是在過熱的狀態(tài)下，設(shè)備冷卻導(dǎo)致活塞被咬死卡住；而活塞被撞裂則是因?yàn)殚y片碎片或者螺母等硬物掉入到氣缸內(nèi)部，并與活塞進(jìn)行不斷的摩擦而導(dǎo)致的。在往復(fù)式壓縮機(jī)運(yùn)行中，如果活塞的質(zhì)量沒有達(dá)到應(yīng)有的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)，也很有可能發(fā)生撞裂的故障問題。

3 化工機(jī)械往復(fù)式壓縮機(jī)維修與保養(yǎng)策略分析

根據(jù)《關(guān)于推進(jìn)實(shí)施鋼鐵行業(yè)超低排放的意見》及《臨汾市2019年鋼鐵、焦化行業(yè)深度減排實(shí)施方案》等相關(guān)文件的要求，必須加強(qiáng)化工機(jī)械往復(fù)式壓縮機(jī)的維修和保養(yǎng)，從而確保該設(shè)備的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。相關(guān)化工企業(yè)針對(duì)化工機(jī)械往復(fù)式壓縮機(jī)的維修與保養(yǎng)工作，應(yīng)采取如下的措施。

3.1 加強(qiáng)往復(fù)式壓縮機(jī)維修保養(yǎng)的力度

相關(guān)化工企業(yè)在生產(chǎn)運(yùn)行工作中，應(yīng)結(jié)合本企業(yè)實(shí)際的生產(chǎn)作業(yè)需要，加強(qiáng)對(duì)往復(fù)式壓縮機(jī)維修保養(yǎng)的力度。在具體操作中，首先，應(yīng)明確該往復(fù)式壓縮機(jī)內(nèi)不同零部件的差異性特點(diǎn)，做好針對(duì)性的保養(yǎng)工作，并借助人工操作模式，或者是利用現(xiàn)代信息技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能發(fā)生的故障問題并及時(shí)予以排除；其次，相關(guān)化工企業(yè)應(yīng)加大對(duì)往復(fù)式壓縮機(jī)日常運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測，采取有效的診斷方法，提前對(duì)該設(shè)備可能出現(xiàn)的故障問題及發(fā)生原因進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)判，從而準(zhǔn)確找到故障發(fā)生點(diǎn)并及時(shí)予以排除，這樣不但能有效降低企業(yè)財(cái)力和物力的消耗，還能提高生產(chǎn)作業(yè)的效率；最后，相關(guān)化工企業(yè)還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)儀器設(shè)備的安全管理工作，積極引入專業(yè)的設(shè)備檢驗(yàn)維修和保養(yǎng)技術(shù)人才，并加強(qiáng)日常的定期巡查和維修保養(yǎng)工作，避免因保養(yǎng)工作不到位以及維修不及時(shí)造成設(shè)備事故、故障等情況的發(fā)生，此外，還要進(jìn)一步優(yōu)化管理實(shí)施的效果，真正做到物盡其用、人盡其責(zé)，從而確保往復(fù)式壓縮機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.2 改良往復(fù)式壓縮機(jī)的氣閥工藝

往復(fù)式壓縮機(jī)在長時(shí)間運(yùn)行過程中，其氣閥片往往因?yàn)樽陨淼哪湍バ阅懿蛔愣霈F(xiàn)磨損的狀況，進(jìn)而發(fā)生故障問題，并影響到設(shè)備的使用壽命。因此，相關(guān)化工企業(yè)還應(yīng)改良設(shè)備的氣閥工藝，以有效提升設(shè)備氣閥片的耐磨性能，降低其殘余應(yīng)力，從而提升往復(fù)式壓縮機(jī)的使用壽命。在實(shí)際操作中，對(duì)氣閥進(jìn)行精細(xì)化改良，可以采取調(diào)小閥片開啟高度的方式來降低其撞擊的力量，此外，還可以采用增加閥座通道的數(shù)量來達(dá)到減小設(shè)備開啟的高度，這樣一來，就能確保閥隙能獲得較為理想的流通面積。

3.3 加強(qiáng)對(duì)往復(fù)式壓縮機(jī)閥片運(yùn)動(dòng)規(guī)律的校核

在往復(fù)式壓縮機(jī)運(yùn)行期間，理想工作狀態(tài)下，設(shè)備的氣閥閥片往往會(huì)呈現(xiàn)出規(guī)律性的開閉時(shí)間。因此，如果設(shè)備的閥片在開閉時(shí)間方面出現(xiàn)變動(dòng)，就會(huì)導(dǎo)致其出現(xiàn)運(yùn)行故障。因此，相關(guān)化工企業(yè)還應(yīng)該準(zhǔn)確進(jìn)行閥片開閉時(shí)間的計(jì)算，并進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，當(dāng)發(fā)現(xiàn)閥片開閉的時(shí)間出現(xiàn)異常的變動(dòng)時(shí)，就可以采取有效措施，對(duì)其閥片運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行校核，從而保證其運(yùn)行的穩(wěn)定性。

3.4 加強(qiáng)備品備件管控

備件管理是一項(xiàng)繁瑣的工作，對(duì)往復(fù)式壓縮機(jī)備件進(jìn)行規(guī)范、科學(xué)的管理，對(duì)于減少庫存，盤活資金，具有積極的作用。為杜絕機(jī)組因備件不備問題造成的停車現(xiàn)象，應(yīng)做好以下幾方面工作：

（1）建立備品備件動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫要包括備品備件入庫記錄、使用消耗記錄、壓縮機(jī)備件最小儲(chǔ)備量臺(tái)賬、專用件臺(tái)賬、通用件臺(tái)賬，并每月做一次動(dòng)態(tài)統(tǒng)計(jì)。

（2）加強(qiáng)備件計(jì)劃的審核。主要審核備件的參數(shù)與數(shù)量。參數(shù)要求詳盡準(zhǔn)確，對(duì)于備件產(chǎn)品銘牌或說明書上不詳細(xì)但現(xiàn)場安裝使用過程中卻具有嚴(yán)格要求的參數(shù)，要現(xiàn)場測繪并配實(shí)物圖片等形式上報(bào)計(jì)劃。所報(bào)備件數(shù)量主要根據(jù)多年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)得出各備件的壽命周期，綜合考慮設(shè)備的運(yùn)行狀況和備件的消耗情況而決策。

（3）加大對(duì)供貨商的監(jiān)督。為確保備件準(zhǔn)時(shí)、按計(jì)劃入庫，備件到貨后采購部門、主體單位、管理部門技術(shù)員應(yīng)共同驗(yàn)收，嚴(yán)格把關(guān)。對(duì)備件的規(guī)格型號(hào)、產(chǎn)品質(zhì)量、現(xiàn)場安裝情況、軟件資料等逐一核對(duì)，如發(fā)生與計(jì)劃不符或不能在現(xiàn)場安裝使用，則拒不辦理入庫手續(xù)，并通知采購部門進(jìn)行退換貨。

3.5 提升設(shè)備維修保養(yǎng)人員的綜合素質(zhì)

當(dāng)前，要想加強(qiáng)對(duì)化工機(jī)械往復(fù)式壓縮機(jī)的維修和保養(yǎng)，還必須提升設(shè)備維修保養(yǎng)工作人員的綜合素質(zhì)。隨著國內(nèi)化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)對(duì)于設(shè)備操控、維修與保養(yǎng)工作人員的綜合素質(zhì)要求越來越高。作為維修保養(yǎng)人員，不僅要具有豐富的專業(yè)知識(shí)及解決實(shí)際問題的能力，同時(shí)還要求具備較強(qiáng)的安全意識(shí)。

因此，相關(guān)化工企業(yè)必須針對(duì)單位內(nèi)部的設(shè)備維修與保養(yǎng)人員進(jìn)行相應(yīng)的教育培訓(xùn)，不僅要提升他們的專業(yè)能力，更要加強(qiáng)他們的安全意識(shí)，從而促使他們能夠在安全的前提下進(jìn)行設(shè)備的維修保養(yǎng)，不斷提升化工機(jī)械往復(fù)式壓縮機(jī)的品質(zhì)，降低故障問題的發(fā)生，并延長其使用壽命，從而為企業(yè)創(chuàng)造出更多的利潤。

4 結(jié)語

綜上所述，當(dāng)前，往復(fù)式壓縮機(jī)在化工領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，為了保證其運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性，相關(guān)化工企業(yè)必須重視該設(shè)備的維修與保養(yǎng)工作，以有效降低故障發(fā)生率，并延長該設(shè)備的使用壽命，從而提高企業(yè)整體的生產(chǎn)效率，進(jìn)而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)健康的發(fā)展。