王全威
广东茂化建集团有限公司，广东茂名，525000
摘要：石油和煤化工企业在我国的社会发展过程中发挥着重要的作用。保障石油和煤化工企业生产的正常运行，对促进我国的社会发展具有重要的意义。往复式压缩机是石油和煤化工企业生产过程中涉及到的重要机械设备，气阀的故障对整个往复式压缩机的正常运行会产生极大的影响。要想对往复式压缩机气阀的故障原因和预防措施进行分析，首先就要了解往复式压缩机气阀的结构和性能要求。基于此，本篇文章对往复式压缩机气阀故障原因及预防措施进行研究，以供参考。
关键词：往复式压缩机；气阀；故障原因；预防措施
引言
现如今，气阀是往复式压缩机的重要组件，最容易出现故障。一旦组件发生问题，会直接导致往复式压缩机机组出现排气压比例失调、排温高等情况。这样不但影响机械的使用寿命，也会带来安全隐患，干扰企业生产计划。为保障日常生产正常进行，下面对机组故障进行分析和诊断。
1往复式压缩机的相关概述
1.1往复式压缩机结构组成
曲柄连杆结构是往复式压缩机最为重要的运动机构，电机在电能的驱动下带动曲柄的一段进行旋转运动。并通过连杆运动由此带动活塞往复运动实现对空气的压缩。往复式压缩机主要由基本部分、气缸部分和辅助部分3部分组成，下面对这3部分进行详细介绍：（1）基本部分：主要由机身、曲轴、连杆等构成。这一部分主要起到传递动力的作用，主要构成了往复式压缩机的主体使得气缸与压缩机连接起来。（2）气缸部分：主要由气缸、活塞以及排气创智等部件构成，气缸部分的主要作用是提供压缩气体的环境和防止气体泄漏。（3）辅助部分：主要包括气液相冷却器、缓冲器、液气分离器以及安全阀等辅助装置。其目的是为了保证往复式压缩机长时间安全运行。
1.2气阀工作原理
气阀安装设计是否合理直接影响到压缩机在运行过程中的效率。一般来说安装设计良好的气阀在通过流体时阻力损失仅是压缩机轴功率的5%左右，而对于安装或设计出现问题的气阀阻力损失会达到15%～20%。因此气阀关系到压缩机运行过程中能否正常工作对压缩机的性能具备极大影响。在往复式压缩机的设计过程中，不同型号的压缩机使用各种气阀主要有环状气阀、网状气阀以及条状气阀等。往复式压缩机气阀工作过程: 气阀分为吸气阀和排气阀两部分。在往复式压缩机工作过程中，活塞会进行上下往复的规律运动。每运动一次，气阀的吸气阀和排气阀就各开启、关闭一次。即活塞活动会控制压缩机完成吸气、排气的工作。当吸气阀中Fg（进气管中压力）＞Fs（外界压力）时，往复式压缩机进行吸气，反之，进行压缩；当排气阀中Fg＜Fs时，排气阀进行排气，反之，进行压缩。
2往复式压缩机气阀故障原因分析
往复式压缩机常见的故障一般分为动力性能故障和主要零部件的机械故障。两种故障的表现形式有所不同，动力性能故障主要表现是往复式压缩机的进气量、排气量、排气温度以及由于设备冷却系统故障而导致机械整体的热力参数发生变化，称作动力性能故障；主要零部件的机械故障的产生主要是由于机械设备长期处于长时间高强度运作下形成零部件的疲劳损坏或者是由于安装不到位而导致的机械故障。这种情况会引起压缩机整体设备工作时振幅和噪音增大，下面将对往复机压缩机中的气阀故障进行详细介绍。
2.1阀片损坏原因分析
通过前面的分析可以得知，气阀在往复式压缩机中具有重要的作用。往复式压缩机的气阀容易出现故障的情况主要有三种。阀片故障是引起往复式压缩机气阀故障的主要原因之一。而阀片故障主要是由于往复式压缩机在运行过程中造成的磨损和自身的质量问题导致的。当阀片受到磨损和损坏时，如果没有及时进行更换，就会使阀片更容易受到腐蚀的影响。
2.2漏气原因分析
因为往复式压缩机在石油和煤化工企业的生产过程中主要是通过对气体的加压和输送来发挥作用的，因而漏气会给其造成最直接的影响。与前面阀片的损坏和弹簧的损坏原因不同，漏气故障产生的原因主要是由于受到气阀阀座以及整个往复式压缩机的密封性能的影响，再加上阀片和弹簧受损，都会导致往复式压缩机发生漏气故障。
2.3弹簧失效
弹簧失效约占气阀失效的20%。一般弹簧故障主要集中在以下3方面。（1）由于工作时压缩气体载荷过大，大频率高强度的反复压缩工作会造成弹簧磨损.（2）弹簧在工作状态下，需要不断重复压缩、回弹的往复变形，弹簧和气阀的弹簧导向孔内壁之间反复摩擦，会造成弹簧材料的损坏。（3）介质腐蚀。压缩机工作时，介质中有部分气体具有较强的腐蚀性，容易造成弹簧片腐蚀和生锈。这些情况都是正常的折旧损坏，在个别情况下，弹簧会因为工艺不达标而发生损坏。
3往复式压缩机气阀故障的预防措施分析
3.1故障监控系统实际应用
往复式压缩机运行中不论是气阀损坏、活塞杆杆断裂以及活塞环破裂，这些故障的监测全是由对设备中的不同参数来确定的，这些参数一般包括热力参数、流体的温度压力以及振幅频率等。因此，在线监控系统对这些参数具有一一对应的监控界面。
3.2往复式压缩机气阀的故障诊断
往复式压缩机在工作状态下，气阀每时每刻都保持一种高速运转的状态，一旦发生故障，压缩机内的气流就会出现异常，出现噪声、活塞杆下沉、温度异常和缸体异常振动等现象。下面总结3种常见故障的表现。（1）气阀盖温度快速上升。气阀因高强度运动，正常工作状态下气阀盖会出现温度上升的情况。日常检查记录气阀盖表面温度时，若发现温度出现快速上升，甚至超过日常温度30℃以上，则可以初步判断气阀出现气体泄漏的情况，需要进一步检修。（2）气阀运行出现不规律异响。气阀在正常工作状态下，发出的声音是均匀有规律的，类似“哒哒”的声音，且声音清晰脆。正常状态下，环状阀的声音要比网状阀的声音大。若压缩机工作时，发现气阀声音比较沉闷或者无声，可以初步判断气阀出现故障。（3）工艺参数出现异常变化。一些气体泄漏量较大时，气阀盖上的温度变化不明显，但是气流量会出现较大变化。在设备操作过程中，工艺参数会出现异常，这也是气阀故障的一种表现。
3.3处理方法
（1）机组过热时，可以进行入口管线的伴热线监控，保持其工作是温度在30℃左右，来减少温差带来的气体凝液情况。这种效果较方法一要差很多。（2如果条件允许，可以对压缩机气阀进行改造，降低介质带液形成的阻塞，缓解组件失效。
结束语
综上所述，气阀故障会对往复式压缩机的正常运转产生严重的影响。在我国石油和煤化工企业的生产过程中，通过对往复式压缩机的气阀容易产生故障的原因进行分析，并提出具体的应用科学的气阀故障诊断方法、及时校核阀片、优化气阀结构、优化制造工艺四个方面的具体措施，来有效预防往复式压缩机容易出现的气阀故障，不仅能够保证往复式压缩机的正常运行，还能够间接促进我国石油和煤化工企业的发展。
参考文献
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