王胤

摘要：氣閥是往復(fù)式壓縮機(jī)中比較關(guān)鍵的部件，直接關(guān)系到整個(gè)設(shè)備的穩(wěn)定高效運(yùn)行，如果氣閥出現(xiàn)了明顯異常問(wèn)題，很可能導(dǎo)致整個(gè)設(shè)備運(yùn)行發(fā)生故障?；诖耍枰谕鶑?fù)式壓縮機(jī)應(yīng)用中重點(diǎn)關(guān)注氣閥，詳細(xì)分析氣閥常見的各類故障及其具體原因，進(jìn)而才能夠更好地對(duì)這些故障的有效預(yù)防控制，保障往復(fù)式壓縮機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

關(guān)鍵詞：往復(fù)式壓縮機(jī);氣閥故障;原因分析;預(yù)防措施

1.往復(fù)式壓縮機(jī)氣閥的組成及結(jié)構(gòu)

往復(fù)式壓縮機(jī)氣缸上裝有進(jìn)、排氣閥，它們是控制壓縮機(jī)進(jìn)氣和排氣的關(guān)鍵部件。往復(fù)式壓縮機(jī)的氣閥結(jié)構(gòu)見圖1。氣閥主要是由閥片、彈簧、閥座、升程限制器組成，并用螺栓連接固定。

圖1氣閥結(jié)構(gòu)圖

2.往復(fù)式壓縮機(jī)發(fā)生氣閥故障的原因分析

2.1閥片設(shè)計(jì)不合理

有很多設(shè)計(jì)者沒有根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)，由于不同的壓縮機(jī)工作中流量特征不同，這就需要在設(shè)計(jì)氣閥的時(shí)候考慮到運(yùn)行實(shí)際情況，但是設(shè)計(jì)人員沒有合理選擇氣閥的型號(hào)，導(dǎo)致工作中容易出現(xiàn)氣閥故障。

2.2氣閥損壞

氣閥發(fā)生故障或損壞，其原因非常復(fù)雜。專業(yè)技術(shù)人員稍有不注意，就有可能引起往復(fù)式壓縮機(jī)出現(xiàn)故障。通過(guò)對(duì)氣閥故障、損壞原因的分析可以發(fā)現(xiàn)，往復(fù)式壓縮機(jī)長(zhǎng)期、不間斷地工作，導(dǎo)致氣閥出現(xiàn)嚴(yán)重的損壞，這將大大降低其使用年限。因此，專業(yè)技術(shù)人員還要經(jīng)常對(duì)往復(fù)式壓縮機(jī)進(jìn)行定期檢查維修、保養(yǎng)與修復(fù)，盡量減少氣閥的損壞。

2.3彈簧損壞

在往復(fù)式壓縮機(jī)氣閥長(zhǎng)期應(yīng)用中也容易出現(xiàn)彈簧受損問(wèn)題，也會(huì)影響到氣閥的正常應(yīng)用，比較常見的成因如下：首先，疲勞破壞在彈簧中的表現(xiàn)是比較明顯的，因?yàn)槠湫枰趬嚎s力方面不斷變化，進(jìn)而也就必然會(huì)影響其應(yīng)用性能;其次，彈簧和周圍孔壁存在明顯的摩擦問(wèn)題，也會(huì)加大彈簧的受損程度，甚至可能導(dǎo)致彈簧斷裂問(wèn)題;另外，在彈簧的正常應(yīng)用中，其也可能會(huì)受到周圍介質(zhì)的影響，導(dǎo)致其腐蝕較為嚴(yán)重，出現(xiàn)凹坑或者是麻點(diǎn)等隱患;最后，因?yàn)閺椈刹牧系某跏技庸げ划?dāng)，在加工中沒有應(yīng)用規(guī)定材質(zhì)，熱加工也存在著一些不足問(wèn)題，必然會(huì)導(dǎo)致其后續(xù)應(yīng)用效果受損。

2.4工作介質(zhì)具有腐蝕性或介質(zhì)較臟

工作介質(zhì)具有很強(qiáng)的腐蝕性，并高速運(yùn)轉(zhuǎn)，很容易造成氣閥表面腐蝕受損，出現(xiàn)凹坑。另外，介質(zhì)中若含有固體雜質(zhì)顆粒，這些顆粒會(huì)隨著高壓氣流高速?zèng)_擊氣閥，并有可能在其中做往復(fù)運(yùn)動(dòng)多次循環(huán)沖擊，導(dǎo)致閥片、緩沖片等易損件磨損加劇，部分顆粒甚至?xí)ㄔ陂y片與閥座之間，使密封面磨損。

3.氣閥故障預(yù)防措施

3.1提高設(shè)計(jì)能力

設(shè)計(jì)壓縮機(jī)氣閥時(shí)，要全面掌握氣閥使用工況、現(xiàn)場(chǎng)條件、參數(shù)要求以及后期預(yù)測(cè)，合理選擇氣閥結(jié)構(gòu)及材料，并對(duì)設(shè)計(jì)的氣閥進(jìn)行復(fù)核，檢查其是否滿足現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)以及工況要求，對(duì)設(shè)計(jì)不合理的情況及時(shí)修正，按新數(shù)據(jù)重新設(shè)計(jì)。

3.2改良?xì)忾y工藝

通過(guò)技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)，氣閥片出現(xiàn)故障的原因主要是因?yàn)槠淠湍p性能較差。長(zhǎng)時(shí)間的能源輸送，難免會(huì)出現(xiàn)磨損的狀況，從而使其使用壽命大大減小。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的摸索，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)改良?xì)忾y工藝可以提高氣閥片的耐磨力。對(duì)氣閥進(jìn)行精細(xì)的改良，減少其磨損和殘余應(yīng)力，可以大大提高其使用壽命。同時(shí)，為了有效提升氣閥使用壽命，針對(duì)其改良上采取調(diào)小閥片開啟高度來(lái)降低其撞擊力量，還可以適當(dāng)增加閥座通道數(shù)、達(dá)到減小往復(fù)式壓縮機(jī)閥片開啟高度，這樣就能確保其閥隙獲取較為理想流通面積。

3.3調(diào)整彈簧力

提高閥片的使用壽命，除了釆用最小閥片開啟高度的措施之外，還需選擇剛性彈簧或者偏剛性彈簧閥片，在開啟和閉合中能夠適當(dāng)增加緩沖力，在壓縮機(jī)處于較高轉(zhuǎn)速狀態(tài)下應(yīng)當(dāng)選擇鋼絲直徑較粗，工作群數(shù)多的彈簧閥片，且全部打開閥片后彈簧變形量較小，這種情況下能夠減小彈簧應(yīng)力，延長(zhǎng)使用壽命，降低撞擊速度，延長(zhǎng)其使用壽命。除此之外彈簧彈力也不應(yīng)當(dāng)過(guò)大，否則會(huì)出現(xiàn)氣閥過(guò)早自動(dòng)關(guān)閉現(xiàn)象，嚴(yán)重者可能產(chǎn)生氣閥振顫現(xiàn)象的發(fā)生。

3.4應(yīng)用科學(xué)的氣閥故障診斷方法

往復(fù)式壓縮機(jī)的主要工作原理是通過(guò)曲軸、連桿、活塞等一系列的運(yùn)作來(lái)改變氣缸內(nèi)的容積，達(dá)到對(duì)氣體進(jìn)行加壓的目的。往復(fù)式壓縮機(jī)的氣閥主要包括進(jìn)氣閥和出氣閥，在往復(fù)式壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，氣閥產(chǎn)生故障并不會(huì)對(duì)往復(fù)式壓縮機(jī)的造成最明顯的影響，而是通過(guò)閥片和彈簧等的磨損而產(chǎn)生漏氣的情況。漏氣不僅會(huì)影響往復(fù)式壓縮機(jī)的工作效率，還會(huì)縮短往復(fù)式壓縮機(jī)的使用壽命。因此，要想有效地預(yù)防和應(yīng)對(duì)往復(fù)式壓縮機(jī)氣閥發(fā)生的故障，就要應(yīng)用科學(xué)的氣閥故障診斷方法，根據(jù)氣閥發(fā)生的具體故障原因來(lái)對(duì)其進(jìn)行預(yù)防和應(yīng)對(duì)。在對(duì)往復(fù)式壓縮機(jī)的氣閥進(jìn)行故障診斷時(shí)，主要是依據(jù)信號(hào)檢測(cè)設(shè)備對(duì)往復(fù)式壓縮機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的閥片沖擊力、氣閥漏氣等造成的設(shè)備元件振動(dòng)而產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)來(lái)判斷其是否發(fā)生故障。除此之外，還可以在往復(fù)式壓縮機(jī)中安裝相應(yīng)的故障預(yù)警和報(bào)警機(jī)制，這種預(yù)警機(jī)制一般是根據(jù)往復(fù)式壓縮機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中氣閥運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的熱力參數(shù)值、排氣壓力、氣量、閥腔內(nèi)溫度、壓力脈動(dòng)等方面的變化來(lái)對(duì)其是否發(fā)生故障進(jìn)行診斷的。通過(guò)這些往復(fù)式壓縮機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的具體動(dòng)力參數(shù)變化來(lái)對(duì)氣閥故障進(jìn)行診斷，主要是依據(jù)動(dòng)力性能作為診斷的主要原理的。

3.5做好安裝維護(hù)工作

裝配前進(jìn)行清洗，將閥座、閥蓋等配件清洗干凈;配件檢查時(shí)要仔細(xì)檢查閥座密封面，以及閥片、緩沖片、彈簧等配件，密封面不好的要研磨或者更換，原則上是閥片、緩沖片、彈簧同時(shí)更換;彈簧和閥片裝入后，應(yīng)按壓幾次閥片檢查是否靈活;閥片和彈簧不應(yīng)有卡阻和歪斜現(xiàn)象;緊固氣閥嚴(yán)格按照扭矩標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)要保證閥座和閥蓋之間的可靠夾緊，不允許有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，否則會(huì)引起閥片或者緩沖片移位;組裝后的氣閥必須進(jìn)行氣密性測(cè)試，檢查其是否合格。

3.6定期做好預(yù)防性維護(hù)保養(yǎng)

設(shè)備使用過(guò)程中，一定嚴(yán)格按照修保規(guī)程對(duì)設(shè)備進(jìn)行精準(zhǔn)維護(hù)，并嚴(yán)格質(zhì)量驗(yàn)收。在日常運(yùn)行中，要求精心巡檢，詳細(xì)記錄壓縮機(jī)相關(guān)參數(shù)，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)上報(bào)解決;同時(shí)要求對(duì)壓縮機(jī)精細(xì)操作，合理調(diào)整參數(shù)，確保壓縮機(jī)安穩(wěn)長(zhǎng)滿優(yōu)運(yùn)行。

結(jié) 語(yǔ)：

往復(fù)式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、易損件多，氣閥作為往復(fù)壓縮機(jī)關(guān)鍵部件之一，產(chǎn)生故障的原因復(fù)雜多樣，希望能夠通過(guò)分析往復(fù)式壓縮機(jī)氣閥故障的原因、故障診斷方法、維護(hù)保養(yǎng)的重點(diǎn)從而讓技術(shù)人員更加了解設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，提高設(shè)備管理水平，使設(shè)備能夠平穩(wěn)運(yùn)行，提高經(jīng)濟(jì)效益。

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