阿不都克尤木·吐尔地
塔西南泽普油气开发部 844804
摘要：往复式压缩机主要构成部分是主机，包括机体和传动、压缩、润滑等机构，以及冷却和操作控制系统等，配套附属装置，整体运作，发挥工作职能。压缩机检修质量与其运行效率、服役周期密切相关。本文阐述了往复式压缩机在应用中的运转原理，总结其常见故障问题，分析故障处理方法。
关键词：压缩机组；往复式；常见故障；故障处理
前言：许多大型生产制造业中需要应用往复式压缩机，该类机组在相关行业为重要设备，无论是工业相关的石油化工，还是农业相关的化肥制造，皆可见往复式压缩机应用。然而此类压缩机组部件复杂，消耗类零部件众多，设备运转时需要加以维修，排除故障，保证工作状态。
1运作原理
在压缩机组（图1）中，气缸配合气阀与相关活塞共同协作，持续性改变工作容积，以此达成设备效能。压缩机在此运作中，会发生一定容积损耗，能量也存在耗损，曲轴按照既定轨道旋转一周后，完成吸气工作、压缩工作，并进行排气。在气缸中，当设备运转时，活塞为往复运动状态，促进以上工作完成。气缸端部处于曲轴侧方，在其中填料，进行密封，可避免气体发生外漏，促进高效低耗。气缸活塞上装设有活塞环，该部件作用为避免处于活塞两侧的气缸中气体彼此发生窜漏[1]。应基于原理对往复式压缩机进行检修，分析故障因素，有效排除故障。
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图 1 往复式压缩机组
2常见故障类型
2.1曲轴故障
曲轴多见断裂故障。部分曲轴在制造时原料或工艺存在缺陷，造成设计不合理或质量较差问题，安装后较易出现断裂故障，除此之外，安装技术不良、使用问题也可能导致曲轴断裂。一般情况下，断裂位置多在曲轴的轴颈与曲轴曲臂过渡的圆角位置，此位置在机组运行中持续处于超负荷状态，曲轴断裂几率提升。曲轴材质也是对断裂发生率有直接影响的因素，材质不良、圆角过度未依据严谨工艺规范加工，极易引发局部断面突变。当过渡圆角规格不足时，或热处理过程中对圆角位置的热处理不足，交界处会发生集中的应力，致使曲轴断裂。
2.2活塞杆故障
活塞杆常见故障为发生断裂。在机组持续运转后，活塞杆因为职能问题，通常会发生磨损，因此，应定期检查损伤情况，观察活塞杆中是否可见裂纹，抑或可见其他缺陷，重点检查紧固活塞是否出现严重接头磨损，活塞杆连接十字头部位磨损是否严重。以上为应力集中部位，易发生裂变，必须认真检查。活塞杆重度磨损后，仍然使用压缩机组，可造成活塞杆断裂。检修安装后，应保证安装平衡，避免纵向应力过高。活塞润滑不足或气缸养护不良可导致活塞杆纵向应力提升，出现裂缝，甚至断裂。
2.3撞缸故障
机组运转时，受安装或检修水平影响，活塞与气缸位置的相对关系改变，此改变高于气缸盖、活塞预留间隙，导致二者相撞。因此，在进行安装或开展日常检修后，应注意调节间隙，保证间隙预留符合运转要求，避免移动活塞过度导致撞缸。异物落入间隙也可能造成撞缸，此外，气阀螺帽可能发生脱落，使气缸中出现异物，影响正常运转。应规范检修操作，操作后先行盘车，然后启动机组。机组工作中应加强异状观察，及时检修，防止撞缸。
2.4曲柄销故障
轴瓦损坏会导致曲柄销受到损坏。在机组中，主轴颈所受压力与销轴颈轴受力皆有极限，压力过高时，会诱发故障。轴瓦烧瓦加深可损坏曲柄销，应在检修时对曲柄销和瓦的间隙进行科学调节，保证间隙值，还应选用优质润滑油，保证油路体系运作正常，监测油压，保证油压达标，以此减轻曲柄销磨损问题。也可调节一级压力，保证轴瓦比压适宜，避免压力失衡后造成轴瓦损坏。
3故障分析及处理方法应用
3.1排气量问题
压缩机使用时，有时外部因素已满足额定条件，但机组排气量未达到预期，即排气量不足。分析其原因，其一为进气过滤器出现问题，其二为气缸或活塞等相关部件磨损过度。过滤器在使用中会拦截尘垢，长期使用后，易发生积垢，堵塞过滤器，通过气量受限，降低排气量。或吸气管长度不科学，管径过于狭窄，造成吸气阻力过高，排气量较低。针对此故障，应定期清洗过滤器，防止尘垢堆积，保证顺利排气。当气缸或活塞相关部件被重度磨损时，密封作用减弱，间隙过大，提升泄漏量，排气量受到影响。常规磨损将受损部件正常更换即可，内部泄漏量过高，为活塞环问题，更换活塞环，磨损异常时，应调整安装方式，保证间隙合理，促进正常排气。
3.2漏气问题
有些气体泄漏诱因为设备内部发生相对运动的相关构件未良好接合，相接部位磨损，可见不良缝隙。针对此问题，应加强日常压缩机运行检查，定期保养，避免异常磨损。阀门部件等自身质量不良可导致结合面过度磨损，或导致油垢粘附，气阀无法保证封闭性，发生漏气。对此问题，应从清洗、检修着手，选用优质部件，发现磨损时立即替换相关部件，避免油垢堆积，维持气体清洁度，防止水分进入，保证优质运转环境。
3.3刮油环问题
刮油环漏油也为常见故障。导致漏油发生的因素通常为接触不良或断面间隙超标。对于前者，多因刮油环的刃口未达到质量要求，也可能为刮油环内径未能良好接触活塞杆外径，中间存在孔隙，润滑油从中泄漏，基于此，应在安装部件时保证接触面着色研磨≥80%。对于后者，应对间隙进行调整，控制间隙为（0.06~0.10）mm之间[2]。
3.4振动问题
压缩机组运转时，极易发生振动，这是因为气体输送过程中负荷具有波动性。活塞式压缩机在负荷发生周期性波动时易出现振动，分析其原因，活塞惯性力失衡可能性较高，或未保持持续工期，或在气体管路中，压力脉动过强，导致干扰力出现，即发生变载。此种变载导致运转振动发生。在处理惯性力失衡故障时，应基于机组构造，消除失衡影响，增强稳定性。装置振动是因气流压力脉动产生时，可在排气管中接管位置附近安装缓冲器装置，消除振动影响。或在管道部位安装孔板，安装减振器也可达到减振。管道支点位置与振动严重性相关，在安装铺设管道时，采取平直铺设可减少振动故障，而拐直角弯则可导致振动加剧。
结论：综上所述，维持往复式压缩机高效运转需要配合日常检修，及时排除故障。检修时，应依据其压缩机工作特点，调节工作环境，勤加维护，定期检修，把关部件质量，加强故障总结，结合科学分析，促进机组高效运转，争取高质量应用，促进企业盈利。
参考文献：
[1]丁承君,张家梁,冯玉伯等.基于PSO优化RBF神经网络的往复式压缩机故障诊断[J].制造业自动化,2020,42(06):47-52.
[2]李贵旺.海上平台往复式活塞压缩机故障分析及轻量化改造[J].天津科技,2020,47(04):55-58.