趙聚運 楊 勇

中國石油天然氣第七建設有限公司 山東青島 266300

往復式壓縮機是石油化工企業(yè)日常生產(chǎn)中的重要機械設備。雖然其性能比較好，但在具體使用過程中仍然存在一些問題，給企業(yè)帶來一定危害和損失。因此，有必要進行往復式壓縮機的常見故障分析及消除措施的研究，以提升往復機的運行性能。

1 往復式壓縮機簡介

往復式壓縮機主要由機身部分、工作部分、傳動部分、輔機部分四大部分組成。其屬于容積式壓縮機，是利用驅(qū)動機帶動曲軸做旋轉(zhuǎn)運動，曲軸通過連桿帶動一個或幾個氣缸內(nèi)的活塞做往復運動，使缸體容積周期變化；當活塞向氣缸內(nèi)側運動時，汽缸外側容積增大，進氣閥打開，排氣閥關閉，空氣被吸進來，完成進氣過程；當活塞向氣缸外側運動時，氣缸外側容積減小，出氣閥打開，進氣閥關閉，實現(xiàn)氣體的增壓和輸送，使一定容積的氣體順序地吸入和排出封閉空間，提高靜壓力。

2 往復式壓縮機的特點

2.1 優(yōu)點

（1）適應范圍廣，不論流量大小，均能達到所需壓力；

圖1 往復式壓縮機結構圖

（2）熱效率高，單位耗電量少；

（3）適應性強，排氣范圍寬廣，不受壓力高低影響；

（4）可維修性強；

（5）設計、生產(chǎn)早，制造技術成熟；

（6）加工方便，對材料要求低，造價低廉；

（7）裝置系統(tǒng)較簡單。

2.2 缺點

（1）運動部件多，結構復雜，檢修工作量大，維修費用高；

（2）轉(zhuǎn)速受限制，機器大而重；

（3）因活塞環(huán)的磨損、氣缸的磨損，會使效率下降；

（4）排氣不連續(xù)，容易產(chǎn)生氣流脈動；

（5）運轉(zhuǎn)時有較大的振動和噪音。

3 常見故障及防治措施

往復式壓縮機的常見故障主要出現(xiàn)在傳動部分和工作部分。傳動部分主要包含曲軸、連桿、十字頭；工作部分主要包含氣缸、活塞、活塞桿、活塞環(huán)、氣閥和密封。

3.1 傳動部分

3.1.1 軸瓦失效、溫度高

軸瓦失效、溫度高的故障原因主要是在軸瓦與轉(zhuǎn)子軸徑之間沒有潤滑油或潤滑油壓力不足，導致沒有形成潤滑油膜或潤滑油膜被破壞。

（1）油路故障：若潤滑油管路上的油路不暢、油溫過高、油壓過低等，軸承供油不清潔，會造成油孔堵塞；油冷卻器效果變壞、進油溫度高、油的黏度下降；供油壓力過低，不能建立正常油膜；潤滑油帶水，破壞油膜，腐蝕軸頸和軸承。這些問題都會引起軸瓦與軸徑的摩擦表面溫度迅速升高，造成軸瓦溫度升高、軸瓦失效。

處理措施：檢查油路系統(tǒng)，確保油路系統(tǒng)暢通；使用設備規(guī)定型號的潤滑油，并進行油質(zhì)化驗，各項油質(zhì)指標需符合技術標準；檢測油冷卻器、水壓，需暢通無堵塞，壓力達到使用標準。

（2）軸瓦間隙不符合標準：由于產(chǎn)品質(zhì)量問題或者檢測方法不正確，使軸瓦的實際間隙沒有達到標準值，直接影響潤滑油膜的形成。間隙過小，潤滑油不易進入到軸瓦與軸徑之間的摩擦表面，油量減少，來不及帶走摩擦產(chǎn)生的熱量；若間隙過大，則潤滑油膜的厚度減小，不能把摩擦表面完全隔開，增加了軸瓦的故障產(chǎn)生幾率。

處理措施：采用正確的檢測方法進行測量，主軸瓦可采用壓鉛法測量，連桿大小頭瓦殼采用內(nèi)徑量表和外徑千分尺配合的方法進行測量，間隙值應符合設備隨機文件中的要求，如不符合要求，則需要進行調(diào)整修理或者更換軸瓦。

（3）軸承接觸點不合格：軸瓦的接觸點不合格，特別是在調(diào)整曲軸開度的情況下，軸瓦的接觸點會有一定變化，造成軸瓦不能滿足正常承載能力的要求，使油膜難以形成，供油不足將使軸頸和軸瓦發(fā)生碰磨甚至直接進入干摩擦狀態(tài)，造成軸瓦溫度升高。

處理措施：拆卸檢查軸瓦的接觸點，檢查曲軸開度值，接觸面積及開度值應符合設備文件要求，如不符則應進行調(diào)整或者更換軸瓦。

3.1.2 傳動部分有異響、振動大

（1）螺栓松動：在安裝過程中，連桿螺栓、軸承蓋螺栓、十字頭螺母、配重塊等連接處未按規(guī)定力矩進行緊固，或者緊固后未做好防松措施。在設備運行一段時間后，會產(chǎn)生螺栓松動或者斷裂等現(xiàn)象，造成傳動部件有異響，嚴重的會造成設備重大事故（圖2）。

圖2 十字頭銷螺栓緊固防松

處理措施：打開檢查各連接部位螺栓，更換破損件，按照設備文件要求的力矩值緊固，并做好防松措施。

（2）間隙值過大：主軸承、連桿大小頭瓦、十字頭滑道間隙過大會影響主軸的運轉(zhuǎn)精度，造成設備的振動增大。

處理措施：按照設備文件要求值檢測各部配合間隙值，如不符合要求應進行調(diào)整及更換。

（3）軸瓦與軸承座接觸不良，無過盈量。在設備運轉(zhuǎn)過程中，軸瓦會隨著軸徑上下跳動，產(chǎn)生異響，而且振動會越來越大，隨著時間的延長，會產(chǎn)生更大的不良后果。

處理措施：刮研調(diào)整軸瓦瓦背與軸承座孔，使之接觸面積符合設備要求；調(diào)整過盈量，過盈量一般以0.01～0.03mm 為宜。

（4）曲軸與聯(lián)軸器配合松動，軸對中偏差大。出現(xiàn)軸對中超標的問題，會對設備的運轉(zhuǎn)產(chǎn)生很大影響，如噪音、設備振動加大。同時還會對聯(lián)軸器及軸瓦造成一定傷害，各部連接螺栓容易松動、斷裂。

處理措施：按照設備文件要求調(diào)整軸對中數(shù)據(jù)，使之符合要求；按要求進行安裝螺栓、緊固，并做好防松措施。

3.2 工作部分

3.2.1 氣缸溫度高

（1）油路故障：氣缸的注油油路堵塞、油量不足、潤滑油質(zhì)量低，都會造成氣缸溫度偏高。

處理措施：檢查注油器管路，查看有無泄漏；加注規(guī)定標號的潤滑油，指標應符合要求；調(diào)整注油器的注油量，應符合設備文件要求。

（2）氣缸冷卻水夾套及管路有雜物，造成堵塞，冷卻水不暢通。冷卻水的通道不通，無法帶走氣缸產(chǎn)生的溫度。

處理措施：檢查冷卻水的流量和壓力，保證流量和壓力能滿足設備冷卻的需要；檢查冷卻水系統(tǒng)有無泄漏；檢查夾套內(nèi)及管路系統(tǒng)里有無雜物堵塞，清洗疏通冷卻水管路及夾套，保證冷卻水系統(tǒng)的暢通正常。

（3）氣缸與活塞間隙偏?。喝糸g隙偏小，在設備運轉(zhuǎn)過程中，沒有足夠的膨脹空間，使氣缸與活塞之間的摩擦系數(shù)增大，產(chǎn)生的熱量隨之增大。

處理措施：按照設備隨機文件要求調(diào)整裝配間隙。

（4）缸內(nèi)有雜物：在安裝或運行時雜物進入氣缸內(nèi)，對氣缸的鏡面粗糙度產(chǎn)生破壞，活塞在氣缸內(nèi)的活動阻力變大，會產(chǎn)生大量的熱量。

處理措施：安裝時清理干凈再封閉缸蓋；設備運行前對工藝管路進行吹掃爆破合格后，方可運轉(zhuǎn)，防止雜物進入氣缸；檢查入口過濾器必須完好，如氣缸內(nèi)已進入雜物，必須進行解體清理。

（5）進排氣打循環(huán)，無冷態(tài)氣體吸入。由于氣閥損壞、操作原因或者進、排氣回流線閥門不嚴，導致進、排氣之間處在循環(huán)狀態(tài)，沒有足夠的冷態(tài)氣體的吸入補充，從而造成氣缸溫度升高的現(xiàn)象。

處理措施：更換氣閥、閥門或進行修理。

3.2.2 活塞桿溫度高、密封泄漏

（1）填料側間隙?。禾盍蟼认缎?，沒有足夠的活動空間，容易被填料盒抱住，無法進行自由活動，使填料與活塞桿之間的摩擦增大，造成活塞桿溫度升高。隨著摩擦時間的增加，填料密封會出現(xiàn)泄漏。

處理措施：對填料函進行解體，檢查填料與填料盒之間的側間隙，并進行調(diào)整，使之符合要求。

（2）有雜物：填料函組裝時未清理干凈，使雜物落入其中，在活塞桿的往復運動中，容易將活塞桿拉毛，增大活塞桿的摩擦力，使活塞桿的溫度上升。

處理措施：拆卸檢查，重新調(diào)整裝配。

（3）注油器注油量不足。

處理措施：檢查注油器管路有無泄漏，并根據(jù)設備文件要求調(diào)整供油量。

（4）冷卻水不通或水量不足。

處理措施：檢查冷卻水路管線，保證暢通無泄漏，冷卻水壓力及流量符合要求。

（5）活塞磨損：活塞環(huán)的磨損會導致活塞桿下沉，容易與金屬部件產(chǎn)生異常摩擦。

處理措施：解體檢查活塞，查看活塞環(huán)及活塞本體的磨損情況，及時進行檢修和更換。

3.2.3 氣閥溫度高有異響

（1）吸氣閥座墊片及閥片密封不良：閥座接觸不良，墊片及閥片密封不好，造成高溫氣體回流，阻礙低溫氣體的吸入；隨著進、排氣的循環(huán)，高溫氣體充滿整個閥腔，使氣閥溫度隨之升高。

處理措施：拆下氣閥，研磨接觸面更換墊片，對氣閥進行嚴密性檢查，不允許出現(xiàn)連續(xù)狀的滴漏。如泄漏嚴重，需更換氣閥。

（2）氣閥彈簧失效：要想快速關閉氣閥，需要保證彈簧性能的穩(wěn)定性。若彈簧高度不一致，彈力不一致，以及彈簧過度疲勞使得彈簧彈力失效，最終會導致閥片無法正常開啟與閉合。甚至會造成彈簧及氣閥的閥片斷裂，閥片與閥片槽之間會有異常摩擦，造成升溫。

處理措施：檢查彈簧的剛性，調(diào)整或更換合適的彈簧。

（3）氣缸冷卻不良。

處理措施：檢查氣缸夾套及管道的冷卻水量、溫差，清理疏通流道，保證水路暢通或者加大水量。

（4）氣閥片斷裂：斷裂的閥片會與活塞及氣流之間造成撞擊，產(chǎn)生異響，同時因為閥片的斷裂，高溫氣體回流，氣閥溫度升高。

處理措施：拆下氣閥，取出斷裂的閥片，更換閥片或氣閥。

3.2.4 氣缸內(nèi)有異響

（1）氣缸余隙?。喝粲嘞恫环弦笾?，活塞桿受熱膨脹，活塞會與氣缸蓋及中體連接處發(fā)生撞擊，產(chǎn)生異響，嚴重時會發(fā)生設備事故。

處理措施：根據(jù)設備技術要求，調(diào)整氣缸余隙，適當加大余隙容積；蓋側可通過增減墊片厚度調(diào)整，軸側可通過增減活塞桿長度調(diào)整，使之符合要求。

（2）水擊：氣缸潤滑油量過大，或氣體含水量大，會造成水擊。

處理措施：按照設備技術要求，調(diào)整注油器的注油量，提高油水分離效率，檢查排油水閥門的暢通情況，定期排油水。

（3）活塞桿螺母松動：活塞桿與活塞體的連接螺母松動，或者活塞桿與十字頭連接螺母松動都會造成氣缸內(nèi)有異響，并使氣缸余隙產(chǎn)生變化，嚴重時甚至造成撞缸的設備事故。

處理措施：緊固螺母，按照規(guī)定力矩進行液壓緊固，并做好防松措施。

4 結語

隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展，壓縮機在工業(yè)生產(chǎn)中的作用越來越大，對整個生產(chǎn)過程乃至企業(yè)的整體效益都有一定影響。因此，在安裝使用壓縮機的過程中，全方位地解決壓縮機故障，提升壓縮機的實際生產(chǎn)效率和使用效率，是促進我國石油化工企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑之一。