工业用往复式压缩机常见故障及解决措施分析

工业用往复式压缩机常见故障及解决措施分析
作者：刘大功郝虹晶
来源：《世界家苑·学术》2018年第12期
摘要：实际工作发现，相较于其他类型压缩机，往复式压缩机自身运转部件数量较多，造成摩擦易损件数量过多，导致机组运行故障频发，客观上要求技术人员不断积累实践经验，便于判断压缩机故障的产生原因，大大提高机组运转效率，确保机组始终处于正常运转状态。

本文以工业用往复式压缩机为切入点分析其常见故障，就提出具体的解决措施进行深入探究，旨在为相关从业人员积累更多的工作经验。

关键词：工业用往复式压缩机；常见故障；解决措施
自进入21世纪以来，在社会经济稳健发展的大背景下，往复式压缩机被广泛应用于工业生产领域，成为工业领域最为重要的动力设备[1]。

一旦出现机械故障则直接影响工业生产。

从目前我国工业用往复式压缩机技术水平来看，其常见故障类型较为丰富，例如：异常噪音、过热、排气压力异常、活塞或活塞杆受损及轴瓦磨损等，造成机械运行效率大大下降，而排除常见故障不止需要灵活运用检测技术，更需要深入探究分析故障原因，便于寻找出最佳的故障解决方案，换而言之准确判断故障源头实现故障精确定位做好数据测量及信号识别是排除往复式压缩机的核心技术难点。

鉴于此，本文针对工业用往复式压缩机常见故障及解决措施的研究具有重要现实意义。

1.工业用往复式压缩机常见故障
1.1管道振动
一般说来，工业用往复式压缩机管道振动故障的原因较为复杂，与激振例、气柱振动系统及机械振动系统间存在着密切联系[2]。

其中，受往复式压缩机间歇性吸气排气的影响，促使气流内压力及速度呈周期性变化，造成气流脉动过大，尤其是于直管段、控制阀、异径管及管道弯头等位置产生较大激振例，导致管道异常振动；压缩机输送气体平均流速远远低于其他其他气体介质声速，往往被视为相对静止的气柱，一旦气柱受激发后则出现被迫振动，以压力脉动为集中表现，促使脉动气柱于异型管、三通及弯头等位置形成激振例，甚至激发频率与气柱固有频率相接近时也存在引发气柱形成强烈脉动的可能性。

1.2异常噪声
通常情况下，工业用往复式压缩机机身出现敲击声的原因主要包括油压油温过低、主轴瓦或连杆大头瓦小头瓦松动、十字头销盖或十字头滑履松动等。

相较于噪声异常，压缩机气缸温度过高的发生原因较为复杂，涵盖进排气阀受损、活塞与气缸径向间隙过小、气缸与滑道同轴度偏差过大、活塞环磨偏或断裂、气缸套拉毛及冷却水量不足或管道堵塞等[3]。

同时，压缩机气缸出现异常噪声的原因主要包括工艺气带液、活塞环断裂或活塞环受损、气缸余隙过小、进排气阀松动、气阀受损或异物进入气缸。

此外，工业用往复式压缩机机身振动的产生原因较为简单，与惯性力不平衡或气流压力脉动间存在着密切联系。

1.3曲轴断裂
工业用往复式压缩机曲轴磨损及曲轴断裂的原因较为复杂[4]。

其中，曲轴磨损原因主要包括主机基础下沉、曲轴变形、润滑油质量过差、连杆活塞组及曲轴平衡铁或飞轮无法取得平衡、曲轴瓦间隙偏小或各道曲轴瓦无法处于同一中心线、连杆大头瓦及曲轴瓦间隙过大；曲轴断裂原因主要包括曲轴自身质量过差、机身强度不足或扭曲下沉或基础下沉、曲轴轴承间隙过小或润滑效果不佳造成轴瓦巴氏合金溶化、曲轴长时间处于高强度或超温超压作业状态造成疲劳损坏、曲轴瓦及连杆瓦间隙过大或瓦自身巴氏合金完全脱落造成冲击、光磨曲轴轴颈时无法将轴颈与曲轴壁间连接处保持圆角造成应力过于集中导致曲轴断裂。

2.工业用往复式压缩机故障的解决措施
2.1管道振动解决措施
机械振动系统由支架、容器、管道附件及管道共同组成，遭受外界刺激后产生机械振动响应（即管道振动），一旦激发力自身频率与管道结构系统固有频率处于相接近时则产生机械共振，出现最大的振动幅度。

同时，管道结构国有频率、气柱国有频率及激发频率三者相等或相接近时则产生最为严重的管道振动。

因此在实际解决的过程中，技术人员秉持实事求是的工作原则，以不改变设备布置为前提条件，不断增加弯道头的曲率半径，能明显减轻气流对管壁的冲击作用，尤其是往复式压缩机，取得令人满意的管道消振效果，确保机械机组始终处于正常运转状态。

2.2异常噪声解决措施
在实际解决的过程中，技术人员秉持具体问题具体分析的工作原则，全面分析压缩机机身敲击声、气缸温度过高、气缸异常响声及机身振动的产生原因，拆开机身检查固定可能松动的位置，不断提高油压油温，做好供水量调节工作，及时疏通管道更换缸套，调整同轴度使用全新的活塞环，明确活塞间隙符合技术要求，尽可能更换气阀彻底解决气缸温度过高问题。

同时，针对惯性力不平衡所引发的异常振动问题，以机械自身结构为出发点合理布置曲柄错角，配置高质量的运动部件最大程度抵消部分惯性力；针对气流压力脉动所引发的异常振动问题，于气缸排气管处增设缓冲器，促使气缸排除的脉冲气经过缓冲。

此外，對于磨损程度相对轻微的曲轴选择细目锉刀锉平曲拐所磨出的凸台，再使用砂布反复打磨直至表面完全光滑，而对于曲轴颈磨损则可选择热喷涂工艺进行处理，甚至可选择堆焊、氮化及镀铬等工艺进行处理，彻底解决曲轴颈磨损问题。

3.结语
通过本文探究，认识到伴随社会进步及经济发展，人均生活水平不断提高，对于工业企业发展要求日趋严格，着重强调排除工业用生产设备常见故障，尤其是工业用往复式压缩机等设备。

因此，相关技术人员秉持具体问题具体分析的工作原则，灵活运用检测技术及管理方法，制定往复式压缩机故障排除方案及维修策略，最大程度上延长机组使用寿命，严格控制人工及设备维修费用成本投入，实现其周期成本最优化目标。

同时，地方政府及相关部门不断完善工业用往复式压缩机的技术标准及行业规范，为构建具有区域特色的工业用往复式压缩机故障排除体系奠定夯实基础。

参考文献
[1]特布新，王建新，赵玉成.工业用往复式压缩机常见故障分析及解决方法[J].内蒙古石油化工，2018，44（07）：57-58.
[2]柳缪佳.往复式压缩机活塞杆断裂原因探析[J].化工设计通讯，2018，44（03）：94.
[3]赵贺嘉.大型往复式压缩机状态监测与故障诊断技术的应用[J].中国石油和化工标准与质量，2016，36（17）：112.
[4]田祺，杨剑锋，刘文彬.往复式压缩机的完整性管理[J].中国设备工程，2015（02）：53-55.
（作者单位：沈阳佳信压缩机制造有限公司）。