大庆石化公司检维修中心炼油区维修车间
摘要：通过对往复式压缩机运行故障及常见故障的分析，认为应从设计、选材、维修等方面考虑提高往复式压缩机运行可靠性，工艺条件应尽可能稳定，不应频繁更换；二是加强巡查，重点观察易发生故障部位；分析总结发生的故障，避免类似故障的再次发生；同时，实时在线监测数据应始终监控，对其变化应立即做出相应的判断、分析和处理。只有这样，往复压缩机才能在较长时间内安全平稳运行。
关键词：往复式压缩机运行故障分析及预防措施
由于往复压缩机工作条件复杂，易损件较多，其失效率高于离心压缩机，因此日常运行管理和故障分析显得尤为重要。通过对往复式压缩机运行故障的分析，可以有效地减少机组故障。
1台往复式压缩机常见故障及预防
1.1空气阀故障
（1）阀门故障是由于设计不合理或安装不当、顶线松动、系统工作条件波动范围广等原因造成的。
（2）气体阀故障是介质腐蚀引起的。气体中腐蚀成分含量超过设计值，导致腐蚀加速（如H2S、HCl、H2SO4、湿碳酸气、湿二氧化硫腐蚀）。例如，加氢循环氢压缩机由于循环氢中硫化氢含量高，导致气阀腐蚀更严重，影响了燃气阀的使用寿命。
（3）介质中含有颗粒、灰尘（过滤器故障）和阀门上的积碳。在气体循环过程中，铁绣和细砂颗粒会带入阀门，导致气门弹簧快速损坏；否则介质中的不饱和烃在高温下聚合，进一步碳化，会加速阀门磨损，直接影响阀门的使用寿命。
（4）由于排气阀温度过高，润滑油在阀门内结焦，导致空气阀无法严密关闭，使排气量明显减少，导致压缩机功耗增加，加速了气阀盘磨损。
预防措施：
（1）通过仔细检查，可提前发现气阀故障。用听诊器一根接一个地听声音。正常阀的声音与故障阀的声音不同。通过多听积累经验，我们可以分辨出阀门是否有故障。当然，测量温度，空气阀温升的原因很多。需要全面判断。前者与后一个空气阀相互影响。此外，活塞环磨损和气缸串扰也会影响空气阀的温度。
（2）维修时，应正确安装气阀，并定期拧紧顶升丝（严禁装配人员用可调扳手拧紧顶升丝）。实践证明，用可调扳手拧紧顶升丝是不可能的，需要用梅花扳手或套筒扳手拧紧。
（3）阀门材料的选择（主要是阀板和弹簧）应选择最合适的材料。
（4）严格控制油器的注油量在设计范围内，防止过度注油；同时，工艺条件要保持稳定，防止工艺介质中的杂质和不饱和烃进入气体阀。
1.2填料故障
（1）有两种类型的空气泄漏：（a）向外泄漏。原因是长期运行导致填料磨损，失去补偿密封功能。如果每级泄漏，排气量可能会减少。如果泄漏量较大，可能会泄漏到曲轴箱中，使防爆膜破裂，甚至造成事故（b）气体泄漏到冷却水中，原因是组装时填料安装不正确，每箱填料之间的密封圈安装不正确，气体压力高，它漏到了水面。通过填料冷却水回水管道的气泡观察镜可以观察到大量气泡。严重时，水不能流动，水站水箱呼吸阀大量气体逸出，填料温度急剧上升。此时，必须立即停机处理。
（2）填料冷却水泄漏到气缸侧。由于填料总成未完全就位，往复机停机后软化水压力大于缸内压力。填料冷却水未及时关闭，泄漏到钢瓶内，导致下次启动时钢瓶内出现液锤。机组过载，往复式压缩机直接停机。
（3）如果填料在运行过程中温度过高，大部分原因是冷却水管路结垢堵塞，通过回水管上的镜子可以观察到。如果刚维修完温度高，一般是由于包装安装错误，水路堵塞造成的。
预防措施：检修时，填料组装后，必须在水路试压无渗漏后安装，以免漏水和重新组装。巡检时，注意观察填料冷却水管线上的气泡，看水流是否顺畅，有无气泡。此外，还可以通过触摸填料泄漏排气管的温度来判断填料是否泄漏。对于刚刚修复的装置，管道处于室温。如果发生泄漏，管道温度越高，泄漏越大。室内应注意DCS机组充液温度的变化。
1.3活塞和活塞杆故障
活塞和活塞杆通过螺纹连接。紧固方法是将活塞杆尾部加热，由于热膨胀而产生弹性伸长变形。将紧固螺母旋转一定角度到指定的标记位置，然后停止加热。杆冷却后，变形恢复，即实现了紧固所需的预紧力。活塞杆由锻钢制成。摩擦表面经调质处理和淬火处理后，具有较高的综合力学性能和耐磨性。失效形式有：活塞杆弯曲、断裂、连接松动、表面磨损。预防措施：定期小修（3个月），检查紧固，活塞杆表面无损检测，表面修复，严重损坏整体更换。
1.4十字头故障
十字头为双面圆柱分体式组合结构。十字头体和上下可拆滑靴采用榫卯定位，并用螺钉连接成一个整体。液压连接紧固装置用于与活塞杆连接。滑块和十字头之间有一个调整垫片。因为机身两侧的十字头都受到相反方向的侧向力，以保证十字头在工作时与活塞杆的同心度。故障形式为：（1）十字头与滑道间隙超标，导致十字头振动过大、磨损过大；（2）十字头瓦面与滑靴同轴度偏差；（3）中心有杂质或水介质进入润滑油，导致润滑不良（4）十字头销长期承受交变载荷，发生断裂。预防措施：往复式机械检修时，应加强连接螺栓的紧固，特别是检查防松措施是否可靠合理，并定期检查更换防松垫片。
1.5刮油环漏油
刮油环长期磨损，失去补偿能力，造成漏油。曲轴箱频繁上油，废油收集箱液位迅速上升，都说明刮油环泄漏，需要停止更换。
1.6级间冷却器泄漏
一般来说，介质的压力高于冷却水的压力。级间冷却器被介质或冷却水腐蚀，轻微泄漏。循环水管路玻璃镜可见水中有大量气泡；严重泄漏时，大量气体泄漏到循环水中，操作室DCS显示机组流量、压力迅速下降，需要紧急停机。
2防止往复式压缩机故障的技术手段
2.1振动监测
往复式压缩机振动监测是利用正常机械的振动特性（如频率、振型等）与被监测机械的动态特性进行比较，诊断机组和机构是否存在故障。往复式压缩机的振动信号包括曲轴箱振动信号、缸体振动信号和十字头振动信号。利用振动速度值对曲轴箱振动信号进行分析，利用加速度对后两者进行诊断。这是因为气缸体和十字头中存在高频冲击信号。曲轴箱的振动速度值主要反映压缩机的振动强度，反映整个压缩机的振动。可对气缸振动和十字头振动加速度进行高频冲击信号分析和诊断。
2.2活塞杆沉降监测
往复式压缩机活塞在缸内的运行情况直接影响机组的正常运行，因此对活塞导环的磨损情况进行监测，以防止故障的发生。可以在活塞杆运行轨迹的X、Y方向安装涡流传感器，通过比较正常和故障时活塞杆轴线位置轨迹的特征参数，跟踪变化趋势，从而判断活塞杆是否正常运行。
2.3温度监测
温度不仅包括进出口温度、润滑油温度等工艺参数，还包括往复式压缩机许多部件（如主轴瓦、十字头滑块、填料函、进出口阀等）在冲击、摩擦和磨损状态下的温度。通过对往复式压缩机进出口温度的监测，可以间接了解气阀和气缸总成的工作状态。例如，排气门泄漏会导致排气温度升高；吸入阀的泄漏会使部分高压气体倒流，导致吸入温度升高。通过对填料函温度的监测，可以监测活塞杆的故障信息。通过对汽缸和中冷器温度的监测，可以了解水套和中冷器的结垢和堵塞情况，以及冷却效果，避免水套和中冷器事故的发生。
参考文献：
[1]王树术，孟繁喆，王彪.往复式压缩机常见事故处理及操作工艺的优化[J].炼油与化工，2018，（2）.
[2]王柏辉，吴健.往复式压缩机的维护与故障分析[J].甘肃科技，2018，（22）