牛长山 滕连伟
沈阳远大压缩机有限公司 辽宁省沈阳市 110000
摘要：随着科学技术的广泛应用和工业化的不断推进，化学工业的生产方式逐步完成了向机械自动化的转变。其中，具有代表性的往复式压缩机，由于具有高压比、压力范围广、热效率高、可靠性高等特点，适用于出口压力较低、对流量小的实际生产环境，目前在石油化工、炼油以及天然气输送中应用广泛。往复式压缩机属于容积式压缩机，主要由气缸、曲柄滑块机构、气阀、活塞等部件构成，通过持续的吸气和排气交替过程，实现压缩机静压力的全面提高。然而，压缩机中的繁多部件、复杂结构和落后的总控系统，使得在实际化工生产运用过程中，极易导致机械零件磨损及其后续故障，也为检修工作的开展带来阻碍。往复式压缩机维修与保养的技术直接决定了设备运行的可靠性，为了提高机组运行的可靠性、保障生产装置长期稳定运行、总体提升企业经济效益，需要制定科学合理的维修和保养计划。
关键词：往复式压缩机故障；处理措施
引言
往复式压缩机在机械行业、石油行业以及化工行业中都有着广泛应用，并且承载着保证生产安全稳定的重要任务，因此，降低其故障发生概率，在短时间内快速处理故障是至关重要的内容。根据过往应用经验来看，往复式压缩机在实际应用过程中，经常会出现故障，继而对正常的生产流程造成负面影响，这就需要工作人员在日常工作时，针对故障做好相应的处理。
1往复式压缩机的科学依据
伴随着我国能源资源开发的不断完善，石油能源在我国得到了广泛的普及。在针对石油资源的注采、输送的过程中都必须利用往复式压缩机来进行。所以说目前的往复式压缩机是整个石油产业中重要环节，但是在很多情况下，往复式压缩机消耗能源巨大，所以必须要保证往复式压缩机节能降耗，从而有效的提高经济效益。不仅因为节能环保是我们人类生存的重要保障，而且也必须要明确能源资源的使用效率直接决定了我国社会经济发展的水平。在这样的情况下，往复式压缩机必须要进行节能降耗方面的改进，从而更好的提升能源资源的利用效率。为了进一步达到这样的目的，相关的技术人员通过物理方法来分析往复式压缩机能源资源消耗的情况，并且得出了往复式压缩机节能减耗技术的基本依据，通过公式我们能够了解到，当往复式压缩机运转速度与气缸尺寸不变的情况下，压力比、压力损失以及气体性质都能够对于往复式压缩机能源消耗产生严重的影响。
2往复式压缩机的应用现状
往复式压缩机也可以称为变容式压缩机，由空气压缩机发展而来，运作原理较为相似，都是借助气缸内的活塞进行运作以完成压缩过程。往复式压缩机中含有多个弹簧式阀门，并且均匀的分布在气缸上，借助阀门两侧的气压差完成压缩和排放，缸内压力大于外界时，排气阀门打开，反之，进气阀门打开。往复式压缩机因其自身的性能在石油工业建设中得到广泛应用，在实际发展过程中，做出了突出贡献，但在实际使用过程中也发生了一些故障，对工程作业的进程造成了严重的负面影响，最常见的有三种，分别为气阀故障、冷却水问题、活塞环故障。造成这些故障的原因有很多，以气阀故障为例，作为往复式压缩机中最常见的故障问题，根据某企业不完全统计，其内部往复式压缩机故障数据中，气阀故障次数占比2/3。气阀故障可以进一步细分为阀片故障、弹簧故障，阀片在长时间运作过程中会出现磨损，从而无法充分发挥出自身作用，进而就会导致问题的出现，而弹簧也是在长时间运作后出现疲劳，弯曲应力和扭矩周期就会发生变化，最终导致故障问题出现。另外，气缸之间缝隙过大、润滑油质量不达标等因素也会导致一些故障问题的出现。
3往复式压缩机常见故障及诊断方法
往复式压缩机的常见故障可以分为流体性质及其热力性能和机械性质的及其动力性能两大类，例如气阀故障、密封故障、活塞故障、轴承轴瓦故障等。数据统计结果显示，导致压缩机组异常的主要原因中气阀故障占到四成，是最常见的故障成因，由于受压不均造成的填料泄露、活塞环、支撑环原件损坏占到30%，以及其他工艺问题。其中，合理地选择和使用低粘度的润滑剂，既能起到润滑原件、延长气阀和汽缸使用寿命的作用，又能降低压缩机比功率，从而达到节能的目的。
振动是往复式压缩机工艺设计中的难题，当管道内气体遇到弯头、管阀产生激振，这种压力脉动使得管道发生振动。当气体压力脉动过大或者管道内部发生激烈共振时，振动幅度将超过机械承受范围，造成原件磨损和噪声。目前，用于诊断往复式压缩机的技术主要包括振动法和数据库分析，前者是通过特定的仪器测定压缩机汽缸内侧压力信号，推测气阀故障及原件磨损情况，后者则是基于大量的数据建立信息库，利用评定参数对可能存在的隐患进行测评和预估。这两种诊断方法结合先进技术，实现了无需拆卸仪器即可完成对故障原因和异常位置的确定，大大提升化工生产效率。具体到实际生产操作中，根据诊断的方式具体又分为以下三种：（1）人工直接诊断。经验丰富的检修人员可以通过直接观察管路是否出现裂纹、听机械运作发出的音噪判断压缩机故障成因，但是这种方式精确度低，难以适应现代大规模的化工生产应用。（2）音噪信号监测。异常振动往往代表往复式压缩机工作运行异常，通过在汽缸头部安装振动传感器，实时监测设备的振动状态，判断压缩机气阀、汽缸磨损以及主轴承状态。（3）智能诊断。随着AI技术的发展，科学高效的智能诊断系统逐渐被引入到实际生产应用中，例如视神经网络系统等。
3往复式压缩机故障具体处理措施
3.1气阀故障的处理措施
当有关工作人员发现往复式压缩机振动信号和参数数值存在异常波动，或者气缸发出怪声，要立即对气缸进行全方位检查，先对气缸内部进行清理，判断气阀内是否存在异物或是否存在损坏，从而更换新的气阀。如果气阀没有问题，还要查看气阀的缝隙，调整缝隙大小，让其可以正常运行。弹簧故障同理，可更换弹簧，来解决故障问题。比如，南京某化工企业每三个月都会更换一次气阀片和弹簧，并且对气缸进行清洗，确保往复式压缩机可以正常运行。需要注意的是，如果在分别采取了上述措施后，依然存在数据异常或者振动信号异常的问题，要对进排气阀进行更换，或者检查其内部的传动结构，从根本上解决故障问题。
3.2冷却水的处理措施
如果冷却水出现问题，那么气缸温度会随之提高，因此可以采用物理降温的方式，或者降低往复式压缩机的内部气体，在降温后要及时的清除污垢，避免水杂质对设备产生负面影响。比如，某化工企业定期安排技术人员对冷却水系统进行检查，在检查的同时，安排清理人员清除内部杂质，检查零部件情况，一旦发现磨损，立即更换，从而保证压缩机气缸正常稳定运行。活塞环故障的处理方式和气阀故障的处理方式较为相似，也是采用加固零件，固定管线，以此保证活塞环的稳定，降低其对压缩机正常工作造成的负面影响。
结语
综上所述，往复式压缩机目前在化工领域中应用愈发广泛，重视压缩机的维修与保养工作，有效排除机械故障，延长压缩机使用年限，确保仪器整体运行的安全可靠，对于化工企业的生产和发展有着重要意义。
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