论述往复式压缩机气阀故障分析与诊断

发表时间:2020/7/23   来源:《科学与技术》2020年第6期   作者:李俊
[导读] 往复式压缩机是石油化工业的常用设备,其的故障大多发生在气阀上。

         摘要:往复式压缩机是石油化工业的常用设备,其的故障大多发生在气阀上。往复式压缩机气阀一旦发生故障,即刻就会影响到压缩机的产气量,从而造成压缩机工作效率的降低及大量能源的浪费。再者,气阀损坏后若不慎落人到气缸中,还可能会引起气缸拉毛及活塞损坏,从而引发更为严重的后果。因此,必须要及时诊断出往复式压缩机气阀故障,并采取有效的措施进行改善。
         关键词:往复式压;缩机气阀故障;分析诊断
         引言
         往复式压缩机属于容积式压缩机的一种,由气缸、曲柄滑块机构、气阀、活塞等几个主要部件构成。其中气缸是每个压缩机的必备装置,它的作用非常重要,所以对气缸的各项要求也就比较严格,为了保证气缸能够有更加好的润滑的效果和耐磨的作用,一般都会要求气缸的表面要比较光滑,由于气体在其中发生长时间的摩擦,在这期间会产生大量的热,所以还需要气缸具有良好的导热性,是热量能够更快的散发出去,除此之外,还需要气缸的气流通道面积要足够大,能够有效的缓解气压,保证气阀能够安全、正常的工作。曲柄滑块结构主要的部件包括曲柄、连杆和滑块,是主要的承力部件,其工作模式是将机组的圆周运动转变成为曲柄的往复运动。
         1 往复式压缩机气阀故障原因分析
         1.1 阀片损坏原因分析
         往复式压缩机气阀应用中出现阀片损坏的现象是比较常见的,其形成原因主要有以下几点:首先,因为气阀阀片长期应用必然会存在明显的疲劳损坏现象,尤其是在频繁撞击下,自身很容易受到影响;其次,因为阀片和导向块工作面存在明显的磨损现象,同样也会在运行中表现为损坏问题,尤其是在阀片边缘区域,受损相对更为严重;另外,因为阀片材料自身存在明显质量问题,采用强度不佳或者是存在明显夹渣的材料进行生产,阀片的应用效果必然受损;最后,因为相关介质对于阀片形成的腐蚀影响,也会导致阀片在长期应用中受到明显损坏威胁,并且还会进一步加大疲劳损坏以及磨损的程度。
         1.2 弹簧损坏原因分析
         在往复式压缩机气阀长期应用中也容易出现弹簧受损问题,也会影响到气阀的正常应用,比较常见的成因如下:首先,疲劳破坏在弹簧中的表现是比较明显的,因为其需要在压缩力方面不断变化,进而也就必然会影响其应用性能;其次,弹簧和周围孔壁存在明显的摩擦问题,也会加大弹簧的受损程度,甚至可能导致弹簧断裂问题;另外,在弹簧的正常应用中,其也可能会受到周围介质的影响,导致其腐蚀较为严重,出现凹坑或者是麻点等隐患;最后,因为弹簧材料的初始加工不当,在加工中没有应用规定材质,热加工也存在着一些不足问题,必然会导致其后续应用效果受损。
         1.3 漏气原因分析
         往复式压缩机气阀漏气问题也比较常见,因为该部件存在明显的漏气现象,必然会严重影响其正常功能,具体成因如下:首先,气阀阀座在密封方面存在缺陷,相对比较粗糙,很难达到较为理想的严密性;其次,在后续应用过程中密封面存在着受损问题,因为碰撞出现缺损,进而影响其严密性效果;再次,如果气阀中的阀片受损出现变形问题,也会导致气密性不足,出现漏气现象;另外,如果有异物进入阀隙通道,同样也很可能造成漏气现象形成;最后,气阀漏气问题的形成往往还和弹簧存在联系,如果弹簧出现偏斜或者是力学性能不足问题,也有可能导致漏气现象出现。
         2 往复式压缩机的故障分析方法
         2.1 直接观察法
         直接观察法是一种比较简单的方法,主要的方式分为两种,一种是听声音。当压缩技在正常的工作时,其工作的声音与发生故障时发出的声音是不同的,我们可以会根据异常的声音更加快速的判断压缩机的故障种类。而另一种方式肉眼观察。有些时候,压缩机的故障是可以用肉眼发现的,例如原件发生了裂纹等情况。

但是,无论是肉眼直接观察还是依靠耳朵辨声进行压缩机的故障判断,都属于粗糙判断,不够精确,而且还有一定的局限性。
         2.2 计算机智能诊断
         为了使检测更加科学可靠,就依靠AI技术建立了神经网络诊断系统,可以更加科学的对往复式压缩机的故障进行分析判断,提高了诊断的精确度,还有效的缩短了故障排除所需时间。当然要明白的是,要准确的判断出压缩机的各种故障产生的原因,需要从多个方面综合分析,才能够得出准确的答案,所以针对自诊断系统,需要设置必要的参数。除此之外,还要排除人为操作可能带来的影响。
         2.3 及时校核阀片
         解决往复式压缩机气阀故障问题,首先把握好阀片的控制,能够促使阀片运动规律较为合理,符合整体运行需求,针对振颤现象进行重点关注,降低该现象可能对于阀片产生的不良影响和威胁。基于此,需要针对阀片的具体状态进行及时校核处理,有效控制弹簧的预压缩量,促使其可以满足气阀运用要求,针对弹簧的刚度系数以及阀片升程也需要予以及时调整。为了更好提升阀片应用性能,还可以在初始生产中调整其厚度,为后续正常运行提供有效支持,并且通过设置缓冲片的方式优化阀片的应用。
         2.4 优化气阀结构
         对于往复式压缩机中气阀的有效应用,为了更好提升其运行效果,往往还需要把握好气阀结构的有效调整,促使气阀结构自身具备更强的稳定性效果。比如针对气阀的阀片就需要合理设置,尽量促使其开启高度比较小,如此也就能够有效降低撞击速度,使其具备更为理想的耐久性。但是因为该设置方式的应用可能导致气流阻力明显增大,因此需要增设阀座通道,通过该渠道弥补气流不足问题,保障气阀能够正常发挥作用。此外,针对弹簧力进行有效调整也是比较有效的方式。
         2.5 处理气缸温度问题
         首先,需要提供适量的冷却水资源,借助供水环节降低水温。与此同时还可以将压缩机中的气体及时降低,确保其水垢得到清除以实现降温效果。实际上,各化工企业可委派员工定期对其进行检查,必要时需请除水垢且检查零件的磨损情况。这样压缩机的使用年限就会增加。当然,还可对气缸以及活塞之间的距离进行调整,减低其摩擦力。
         2.6 需要维护的方面
         往复式压缩机的结构复杂,可能发生的故障种类也有很多,所以需要维护的方面也有很多,需要维护的方面主要分为以下几点。第一点,润滑油的系统是否正常,油压、油温和油位是否正常,定期检查润滑油的质量;第二点是冷却水系统是否正常工作;第三点,检查每个轴承温度和发生摩擦原件的温度及其变化的情况;第四点,各级进出口压力、流量以及温度和气阀温度;第五,填料装置、气缸等冷却水出口温度;第六,各级的密封状态;第七,工作时,各部件是否有异常状态;第八,定期检查机组震动状况,并做好记录,包括压缩机本体、基础以及管路系统等;第九,各种指示仪器是否正常;第十,保持机组的干净卫生,清除机组本身或表面油污或杂物等。第十一,往复式压缩机的检修严格按照检修规章要求进行,当元件拆下来后要在清洗干净后,仔细测量检查,确定磨损情况,将元件进行科学的分类,可继续使用的、修复的,需更换的。针对不同的元件情况,常用的检测手段有视捡、手检、测量、敲击、水压试验、探伤法、着色法和硬度及机械性能检测。主要的修复手段有手工或机械加工,消除缺陷部分,使其符合机械使用要求。常用的技术有研磨、校正、尺寸修复、焊接修复、刷镀以及修配等。其中比较常见的手段是修配法。
         3 结语
         综上所述,往复式压缩机的故障类型比较常见,例如气阀等故障问题。相关人员必须积极积累经验,及时将相关的问题解决。在解决的过程中,应采用综合性的观点及时处理具体问题,如此一来便可使得关键性的问题得以处理好。
         参考文献:
         [1]王树术.往复式压缩机在加氢装置中常见故障及对策[J].设备管理与维修,2018,(6):25-26.
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