【壓縮機(jī)網(wǎng)】本人在加氫崗位從事設(shè)備管理時(shí)，通過(guò)一段時(shí)間的檢修作業(yè)對(duì)本崗位重要設(shè)備—氫氣壓縮機(jī)也有些了解，下面就其常見(jiàn)易發(fā)故障做以下分析，接觸不深尚有不足之處，請(qǐng)指正。
 

 

　　一、壓縮機(jī)簡(jiǎn)介

 

　　往復(fù)式壓縮機(jī)是石化、煉油及長(zhǎng)輸天然氣行業(yè)裝置中的關(guān)鍵核心設(shè)備，必須保證其高負(fù)荷長(zhǎng)周期運(yùn)行。在石化領(lǐng)域，往復(fù)式壓縮機(jī)主要是向大容量、高壓力、低噪聲、高效率、高可靠性等方向發(fā)展；往復(fù)壓縮機(jī)易損零件多，如活塞密封環(huán)、活塞和氣閥等，一旦損壞會(huì)對(duì)生產(chǎn)帶來(lái)很大的影響，并常常伴隨有機(jī)組的振動(dòng)。這就要求設(shè)備管理維護(hù)人員總結(jié)并分析壓縮機(jī)常見(jiàn)的故障機(jī)及對(duì)應(yīng)解決措施，這對(duì)于提高生產(chǎn)效率、維持設(shè)備裝置的平穩(wěn)生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

 

　　二、工作原理

 

　　往復(fù)式壓縮機(jī)，又稱活塞式壓縮機(jī)。由活塞在氣缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)而將氣體吸入、壓縮和排出的壓縮機(jī)?？煞只钊綁嚎s機(jī)和隔膜式壓縮機(jī)兩種。主要由運(yùn)動(dòng)部件、氣缸、活塞和閥門(mén)等構(gòu)成。在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，活塞不斷往復(fù)運(yùn)動(dòng)，引起氣缸內(nèi)的容積發(fā)生增大和減少的周期變化，依靠氣閥的作用，容積每變化一次，即完成一次將氣體吸入氣缸，經(jīng)過(guò)壓縮然后排出的全過(guò)程。

 

　　與其他類型的壓縮機(jī)相比，往復(fù)式壓縮機(jī)具有以下明顯優(yōu)點(diǎn)：壓力范圍廣、可適用于低壓到高壓工作環(huán)境；熱效率較高；適應(yīng)性強(qiáng)、排氣量可在較大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)；對(duì)制造壓縮機(jī)的金屬材料要求不苛刻。但同時(shí)，往復(fù)壓縮機(jī)也具有諸如以下缺點(diǎn)：外形尺寸及重量都較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，易損部件較多，氣流有脈動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)中有振動(dòng)等。

 

　　三、常見(jiàn)故障及處理方式

 

　　導(dǎo)致機(jī)組非正常的停機(jī)原因有氣閥故障、壓力填料環(huán)、工藝問(wèn)題、活塞環(huán)和支撐環(huán)等，具體事故概率簡(jiǎn)單列舉如下：氣閥故障約占40％，工藝問(wèn)題故障約9％，壓力環(huán)、活塞環(huán)、支撐環(huán)共計(jì)約30％。

 

　　（一）氣閥故障及處理

 

　　氣閥故障是機(jī)組停機(jī)的最主要原因，氣閥故障主要有以下幾個(gè)原因。

 

　　1．潤(rùn)滑劑的影響。潤(rùn)滑油可以對(duì)氣缸和填料潤(rùn)滑，在滿足潤(rùn)滑的前提下應(yīng)盡可能地選用粘度低的潤(rùn)滑油。潤(rùn)滑油的正確選用，對(duì)于氣閥及氣缸的使用壽命至關(guān)重要。抗焦化性能主要通過(guò)殘?zhí)縼?lái)衡量，殘?zhí)吭酱笥推吩跉飧字薪Y(jié)炭?jī)A向就越大。

 

　　因?yàn)檫^(guò)量的油局部聚集在活塞環(huán)后面的槽中，并在壓縮溫度影響下變稠和炭化?？ㄗ〉幕钊h(huán)，降低了活塞和氣缸之間的氣密性，并且沿著活塞環(huán)泄漏出來(lái)的氣體破壞氣缸壁上的潤(rùn)滑油膜，加重活塞環(huán)與氣缸壁之間的磨損。被壓縮氣體帶走的過(guò)量潤(rùn)滑油會(huì)污染排氣閥，由于排氣閥溫度較高，潤(rùn)滑油易在此焦化，這將導(dǎo)致氣閥不能?chē)?yán)密關(guān)閉，使排氣量顯著降低，致使壓縮機(jī)消耗功率增加，加快氣閥閥片的磨損和損壞。

 

　　因此在保證氣缸潤(rùn)滑的要求下，應(yīng)盡量減少注油量。在每次氣閥或氣缸打開(kāi)時(shí)，檢查此時(shí)氣缸的潤(rùn)滑情況，如果氣缸內(nèi)油較多或結(jié)炭較多，則說(shuō)明注油量偏大，開(kāi)工時(shí)稍微調(diào)低注油量，這樣經(jīng)過(guò)幾次調(diào)節(jié)就會(huì)找到合適的注油量。理想的狀態(tài)是同時(shí)以最小注油量達(dá)到最好的潤(rùn)滑效果（既充分潤(rùn)滑，又少焦化）。

 

　　2．氣體中異物的損害。氣體污物主要是指鐵銹、細(xì)小的砂?；蚋g性粉粒，通往壓縮機(jī)氣流通道中脫落的各種顆粒，有時(shí)甚至是上一次閥門(mén)故障時(shí)遺留在壓縮機(jī)氣缸內(nèi)的殘留物。類似此類污染物會(huì)顯著加劇閥件的磨損，同時(shí)也會(huì)增加氣缸、活塞環(huán)、填料環(huán)的磨損。面對(duì)這種情況，應(yīng)該在檢修時(shí)檢查控制各級(jí)入口分離器和入口管線過(guò)濾網(wǎng)的檢修質(zhì)量。在長(zhǎng)時(shí)間的停工檢修時(shí)，以氮?dú)獗Ｗo(hù)該系統(tǒng)，防止內(nèi)壁大氣腐蝕。如含不飽和烴，其遇高溫還可能發(fā)生聚合反應(yīng)，進(jìn)一步炭化同樣也會(huì)加速氣閥的磨損。

 

　　3．其它的原因。氣閥閥座密封墊片失效、氣閥中心緊固螺栓斷裂、進(jìn)氣閥卸荷器壓差卡、彈簧故障、閥片故障等諸如此類故障同樣會(huì)導(dǎo)致氣閥故障，但這些均非主要情況。

 

　　（二）活塞環(huán)填料密封故障

 

　　密封故障主要表現(xiàn)為活塞桿與填料環(huán)摩擦磨損，從而導(dǎo)致密封泄漏量超標(biāo)，活塞與填料腔中有粉狀沉積物，嚴(yán)重影響了安全生產(chǎn)的正常運(yùn)行。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

 

　　1．進(jìn)入機(jī)組的工藝介質(zhì)夾帶顆粒物，現(xiàn)場(chǎng)檢修有時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)在壓縮機(jī)氣缸及填料密封腔體中有大量沉積物，這些沉積物是由工藝介質(zhì)夾帶過(guò)來(lái)的微細(xì)固體粉塵或結(jié)焦的碳組成，其硬度往往很高，其在密封腔處的沉積必然會(huì)造成密封填料嚴(yán)重的磨粒磨損，從而大大縮短填料密封環(huán)及活塞桿的使用壽命。通過(guò)調(diào)整工藝使壓縮機(jī)參數(shù)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，在氣體進(jìn)機(jī)組前將微細(xì)顆粒降至最低，必要時(shí)可加氣固分離器，分離掉這些顆粒雜物，就可避免氣缸、填料摩擦副之間的磨粒磨損。

 

　?。ㄈ┏Ｒ?jiàn)工藝問(wèn)題及注意事項(xiàng)

 

　　常見(jiàn)工藝性問(wèn)題有以下幾點(diǎn)：

 

　　（1）氣體攜帶固體顆粒，致使過(guò)濾網(wǎng)堵塞，氣閥、缸套破壞。

 

　?。?）介質(zhì)帶液，影響氣缸潤(rùn)滑情況，甚至引起損壞氣閥或液擊事故。

 

　?。?）壓縮機(jī)入口壓力波動(dòng)，導(dǎo)致壓縮比超過(guò)設(shè)定值，引起壓縮機(jī)排氣溫度超溫，導(dǎo)致壓縮機(jī)氣閥燒壞等。針對(duì)此類問(wèn)題，將操作中的注意事項(xiàng)匯總?cè)缦拢?/div>

 

　　（1）開(kāi)機(jī)時(shí)密切注意各級(jí)壓力，防止壓縮比過(guò)大；在開(kāi)機(jī)穩(wěn)定后各級(jí)的壓縮比要調(diào)整均勻，這樣各級(jí)出口溫度會(huì)在設(shè)計(jì)的范圍內(nèi)，不至于燒壞氣閥。操作時(shí)注意控制一級(jí)入口壓力，防止一級(jí)入口壓力變化過(guò)大，造成各級(jí)壓力波動(dòng)而帶動(dòng)各級(jí)溫度的變化。

 

　?。?）潤(rùn)滑油的使用方面，一要潔凈，二要控制好油溫油壓在設(shè)計(jì)區(qū)間內(nèi)。油溫波動(dòng)會(huì)直接影響粘度，進(jìn)而導(dǎo)致油壓變化，使得各潤(rùn)滑點(diǎn)油膜不穩(wěn)，導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)部件的平穩(wěn)性下降、活塞桿跳動(dòng)增加等不利因素。

 

　　（4）注油器的使用，注油系統(tǒng)直接關(guān)系到活塞環(huán)、支撐環(huán)和氣閥的正常投用。注油量要控制在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，注油過(guò)多，會(huì)增加閥片粘滯，影響氣閥及時(shí)開(kāi)閉，同時(shí)會(huì)在閥片表面結(jié)焦，造成氣閥性能下降，過(guò)少潤(rùn)滑會(huì)造成磨損加劇。

 

 

　　圖文無(wú)關(guān)

 

　　從現(xiàn)場(chǎng)故障現(xiàn)象判斷原因

 

　　(一) 排氣量不足

 

　　排氣量不足是與壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)氣量相比而言。主要可從下述幾方面考慮：

 

　?。?）入口過(guò)濾器的故障

 

　　積垢堵塞，使排氣量減少；吸氣管太長(zhǎng)，管徑太小，致使吸氣阻力增大影響了氣量。要定期清洗濾清器。

 

　　（2）氣缸、活塞、活塞環(huán)磨損嚴(yán)重超差，使有關(guān)間隙增大，泄漏量增大，影響到了排氣量。屬于正常磨損時(shí)，需及時(shí)更換易損件，如活塞環(huán)等。屬于安裝不正確，間隙留得不合適時(shí)，應(yīng)按圖紙給予糾正，如無(wú)圖紙時(shí)，可取經(jīng)驗(yàn)資料，對(duì)于活塞與氣缸之間沿圓周的間隙。如為鑄鐵活塞時(shí)，間隙值為氣缸直徑的0.06%～0.09%；對(duì)于鋁合金活塞，間隙為氣缸直徑的0.12%～0.18%；鋼活塞可取鋁合金活塞的較小值。

 

　?。?）填料函密封不嚴(yán)，產(chǎn)生漏氣使排氣量降低

 

　　其原因首先是填料函本身制造時(shí)不符合要求；其次可能是由于在安裝時(shí)，活塞桿與填料函中心對(duì)中不好，產(chǎn)生磨損、拉傷等造成漏氣；一般在填料函處加注潤(rùn)滑油，它起潤(rùn)滑、密封、冷卻作用。

 

　　(4) 壓縮機(jī)吸、排氣閥的故障對(duì)排氣量的影響

 

　　閥座與閥片間掉入金屬碎片或其它雜物，關(guān)閉不嚴(yán)，形成漏氣。這不僅影響排氣量，而且還影響級(jí)間壓力和溫度的變化；閥座與閥片接觸不嚴(yán)形成漏氣而影響了排氣量，可能屬于制造質(zhì)量問(wèn)題，如閥片翹曲等，也可能是由于閥座與閥片磨損嚴(yán)重而形成漏氣。

 

　　(5) 氣閥彈簧力與氣體力匹配的不合適

 

　　彈力過(guò)強(qiáng)則使閥片開(kāi)啟遲緩，彈力太弱則閥片關(guān)閉不及時(shí)，這些不僅影響了排氣量，而且會(huì)影響到功率的增加以及氣閥閥片、彈簧的壽命。同時(shí)，也會(huì)影響到氣體壓力和溫度的變化。

 

　　(二) 排氣溫度不正常

 

　　排氣溫度不正常是指其高于設(shè)計(jì)值。從理論上講，影響排氣溫度增高的因素有：進(jìn)氣溫度、壓力比以及壓縮指數(shù)。實(shí)際情況影響到吸氣溫度增高的因素有以下幾個(gè)方面:

 

　?。?）中間冷卻效率低，或者中冷器內(nèi)水垢結(jié)多影響到換熱，則后一級(jí)的吸氣溫度必然要高，排氣溫度也會(huì)高。

 

　　（2）氣閥漏氣、活塞環(huán)漏氣，不僅影響到排氣溫度升高，而且也會(huì)使級(jí)間壓力變化，只要壓力比高于正常值就會(huì)使排氣溫度升高。

 

　　（3）水冷式機(jī)器，缺水或水量不足均會(huì)使排氣溫度升高。

 

　　(三) 壓力不正常以及排氣壓力降低

 

　　壓縮機(jī)排出的氣量在額定壓力下不能滿足使用的要求，則排氣壓力必然要降低，所以排氣壓力降低是現(xiàn)象，其實(shí)質(zhì)是排氣量不能滿足使用的要求。此時(shí)，只好另?yè)Q一臺(tái)排氣壓力相同，而排氣量大的機(jī)器。影響級(jí)間壓力不正常的主要原因是氣閥漏氣或活塞環(huán)磨損后漏氣，故應(yīng)從這些方面去找原因和采取措施。

 

　　(四) 響聲異常

 

　　壓縮機(jī)在某些部件發(fā)生故障時(shí)，將會(huì)發(fā)出異常的響聲，一般來(lái)講，我們是可以判別出異常響聲的。

 

　　活塞與缸蓋間隙過(guò)小，會(huì)直接撞擊，活塞桿與活塞連接螺帽松動(dòng)或脫扣，活塞向上竄動(dòng)碰撞氣缸蓋，氣缸中掉入金屬碎片以及氣缸中積聚水分等均可在氣缸內(nèi)發(fā)出敲擊聲；曲軸箱內(nèi)曲軸瓦螺栓、螺帽、連桿螺栓、十字頭螺栓松動(dòng)、脫扣、折斷等，軸徑磨損嚴(yán)重間隙增大，十字頭銷(xiāo)與襯套配合間隙過(guò)大或磨損嚴(yán)重等等均可在曲軸箱內(nèi)發(fā)出撞擊聲；排氣閥片折斷，閥彈簧松軟或損壞，負(fù)荷調(diào)節(jié)器調(diào)得不當(dāng)?shù)鹊染稍陂y腔內(nèi)發(fā)出敲擊聲。

 

　　只要壓縮機(jī)運(yùn)行中發(fā)出或大或小的異常聲音，說(shuō)明壓縮機(jī)某一部位出現(xiàn)故障，應(yīng)根據(jù)故障響聲的部位、大小做出正確的判斷，為維修提供依據(jù)。

 

　　結(jié)語(yǔ)

 

　　對(duì)往復(fù)式活塞壓縮機(jī)進(jìn)行故障診斷，涉及到設(shè)備的使用問(wèn)題以及對(duì)機(jī)械設(shè)備本身的結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)動(dòng)力特性的掌握、對(duì)發(fā)生故障機(jī)理的了解。搞好科學(xué)檢修、提高維修質(zhì)量、對(duì)備件質(zhì)量做到嚴(yán)格控制，防止使用材質(zhì)不過(guò)關(guān)的備件，以免降低運(yùn)行周期。

 

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