往复活塞式压缩机的气阀故障原因分析及日常维护管理

于亮

沈阳申元气体压缩机有限责任公司 辽宁沈阳 110141

现代工业中，压缩机组的应用越来越多，其在中国领域已成为必不可少的关键设备之一，压缩机组在实际运行过程中，难免会出现一些故障甚至事故，而气阀作为压缩机中最重要的零件，同时也是易损件之一，对于压缩机来说有着举足轻重的作用。

据不完全统计，压缩机由气阀故障导致的停机占据了30%左右，因此对压缩机气阀损坏的原因进行分析，并对压缩机气阀的维护管理进行讨论，对提高生产运行效率，压缩机的安全长周期运行有着重要意义。

1 气阀的原理及结构

往复压缩机的气缸上装有进气阀，排气阀，它们是控制压缩机气缸进、排气的关键构件。气阀是自动阀，也是单向阀。即达到设定压力时自动开启及自动关闭；而且是单向流动的，即进气阀只能从进气管道流向气缸，排气阀只能从气缸流向排气管道。

气阀由阀座、升程限制器、阀片、弹簧等主要零件组成，其中阀座具有能被覆盖的气体通道，与阀片一起闭锁进气（或排气通道）并承受气缸内外压力差的零件；阀片是启闭原件，它是交替地开启与关闭阀座通道的零件，通常制作成片状；弹簧是关闭时推动阀片落向阀座的元件，并在开启时抑制阀片撞击升程限制器；阀盖也称升程限制器，用来限制阀片升起高度，并作为承座弹簧的零件[1]。

2 故障及其原因分析

2.1 阀片磨损或断裂

在各类压缩机中，气阀故障集中表现为阀片磨损或断裂。阀片一般强度很高，可是由于开、关动作频繁，长期使用会造成因磨损或疲劳损坏而断裂，特别是排气阀，工作温度高，损坏更快。

2.2 弹簧断裂

弹簧是气阀中一个极其重要的零件，其弹簧力应大小适中，满足气阀工作工艺要求，保证气阀及时开、闭。目前各机型压缩机在应用中表明，一般性弹簧在阀片打开时因为冲击力强，弹簧容易发生断裂，降低阀片的使用寿命。

2.3 工况变换

工艺压缩机通常是针对特定的工艺参数而量身定做的，配套的气阀更是如此，如果是压缩机的使用工况改变，在实际使用中，肯定达不到理论规定的气量和压力，长期使用，必然导致气阀损坏。

2.4 气阀本身的问题造成气阀阀片损坏

原因主要有：①阀片质量问题；②由于某种原因，弹簧刚性不一样，可能造成阀片的不平行运动，阀片的一侧第一次冲击阀座后，又在阀片的另一侧第二次冲击阀座；③气阀设计参数选用不当等。

3 压缩机气阀的维护管理

气阀最易损坏的部件是阀片和弹簧等运动零件。鉴于实际生产，应加大气阀维护力度，制定完善的维护保养制度，以有效保证气阀的使用寿命，确保压缩机平稳、高效运行。下表描述了一般压缩机出现与气阀有关的问题的及解决的方法[2]。

表1 压缩机气阀日常运转检查及维修按下表规定

3.1 加强维护保养，提高检修质量

在压缩机气阀运行过程中，及时予以合理维护保养，对易损组合件来说可以起到两方面作用：其一可防止或减少磨损、撞击；其二可以消除因磨损、撞击引起的故障与事故隐患。对于检修质量，应引起足够重视。如不正确拧紧连接螺纹，配合表面不平整、粗糙度不符合要求等，都会引起气阀功效降低，产生噪音与振动，使机件损坏速度加剧[3]。

3.2 建立科学完善的管理制度

在现场应用中，作业区制定并实行定期（计划）维修和状态（视情）维修相结合的维修制度。使用过程中，根据压缩机气阀的特点确定监测点，以积累其运行的动态信息，预测机器或气阀故障、剩余寿命和裂化趋势，并根据具体情况确定维修时间和维修量，且采用合理的技术措施与先进的方法，在故障未出现之前及时恢复机件的正常工作状态。

4 结语

为了保证压缩机高效、平稳 的运行，对压缩机的气阀故障原因分析及日常维护管理是必不可少的环节。这样才能使压缩机长周期安全的运行，更能减少安全生产事故，也提高生产运行效率。