浅谈化工机械往复式压缩机维修与保养

2021-04-03包宇

中国设备工程 2021年2期

包宇

（神华包头煤化工有限责任公司，内蒙古包头 014010）

随着国内经济社会和科技水平的不断发展，工业化脚步持续迈进，化工领域的生产模式也逐渐完成了向机械自动化的转型。其中，具有代表性的往复式压缩机，由于具有高压比、压力范围广、热效率高、可靠性高等特点，适用于出口压力较低、对流量小的实际生产环境，目前在石油化工、炼油以及天然气输送中应用广泛。往复式压缩机属于容积式压缩机，主要由气缸、曲柄滑块机构、气阀、活塞等部件构成，通过持续的吸气和排气交替过程，实现压缩机静压力的全面提高。然而，压缩机中的繁多部件、复杂结构和落后的总控系统，使得在实际化工生产运用过程中，极易导致机械零件磨损及其后续故障，也为检修工作的开展带来阻碍。往复式压缩机维修与保养的技术直接决定了设备运行的可靠性，为了提高机组运行的可靠性、保障生产装置长期稳定运行、总体提升企业经济效益，需要制定科学合理的维修和保养计划。基于此，本文就化工机械往复式压缩机的维修与保养进行简要分析。

1 往复式压缩机常见故障及诊断方法

往复式压缩机的常见故障可以分为流体性质及其热力性能和机械性质的及其动力性能两大类，例如气阀故障、密封故障、活塞故障、轴承轴瓦故障等。数据统计结果显示，导致压缩机组异常的主要原因中气阀故障占到四成，是最常见的故障成因，由于受压不均造成的填料泄露、活塞环、支撑环原件损坏占到30%，以及其他工艺问题。其中，合理地选择和使用低粘度的润滑剂，既能起到润滑原件、延长气阀和汽缸使用寿命的作用，又能降低压缩机比功率，从而达到节能的目的。振动是往复式压缩机工艺设计中的难题，当管道内气体遇到弯头、管阀产生激振，这种压力脉动使得管道发生振动。当气体压力脉动过大或者管道内部发生激烈共振时，振动幅度将超过机械承受范围，造成原件磨损和噪声。

目前，用于诊断往复式压缩机的技术主要包括振动法和数据库分析，前者是通过特定的仪器测定压缩机汽缸内侧压力信号，推测气阀故障及原件磨损情况，后者则是基于大量的数据建立信息库，利用评定参数对可能存在的隐患进行测评和预估。这两种诊断方法结合先进技术，实现了无需拆卸仪器即可完成对故障原因和异常位置的确定，大大提升化工生产效率。具体到实际生产操作中，根据诊断的方式具体又分为以下三种：（1）人工直接诊断。经验丰富的检修人员可以通过直接观察管路是否出现裂纹、听机械运作发出的音噪判断压缩机故障成因，但是这种方式精确度低，难以适应现代大规模的化工生产应用。（2）音噪信号监测。异常振动往往代表往复式压缩机工作运行异常，通过在汽缸头部安装振动传感器，实时监测设备的振动状态，判断压缩机气阀、汽缸磨损以及主轴承状态。（3）智能诊断。随着AI技术的发展，科学高效的智能诊断系统逐渐被引入到实际生产应用中，例如视神经网络系统等。

2 往复式压缩机维修与保养基本要求

化工机械总类广泛，在实际应用中普通的生产设施与进购设施差异较大，同时由于化工机械运转周期长，在操作使用时各类安全事故发生概率增大。为了降低事故发生的可能性，化工企业对往复式压缩机日常工作运转条件提出基本要求：（1）在化工设备维修与养护期间，压缩机本身及周围环境务必保持清洁，一方面考虑到人员操作过程中避免化学品泄露造成伤害，另一方面是为了减少生产过程中压缩机中化学物脱落造成设备原件的磨损。（2）制定科学、可实施性的操作规范标准守则，要求工作人员严格按照规程操控往复式压缩机，同时根据企业拥有的设备类型、机械数目、运转周期及原件保养标准，对出现故障的器械有计划地开展维修，延长压缩机的使用寿命。（3）有针对性地制定预防计划，拟定事故发生应急处理方案，最大程度地减少意外的发生，降低事故造成的人员伤亡和经济损失。

3 往复式压缩机维修与保养方法

3.1 往复式压缩机维修方法

根据排除故障的方式区别将化工机械的维修方法主要分为以下两类。（1）根据压缩机故障点对症下药进行维修。例如，压缩机内长期积垢或者管道窄径致使设备堵塞，引起往复式压缩机排气故障，维修人员应先对压缩机内阀板、阀片、过滤片进行清理，确保关键配件无污垢沉积；压缩机内缸采用的润滑油质量较差导致活塞环吸附，整体排气量下降，应及时清除并替换合适的润滑剂；对于原件吸附的杂质回收问题，应对压缩机内部附着的杂物进行系统化归类和溯源，完善回收和管理方案。（2）设置维修周期。企业应根据所有的往复式压缩机型号、品质、数量确定生产运行周期，制定一个科学的维修计划，内容应包括小、中大修、预防性维修和故障修理，涵盖清理过滤器、水冷器、密封曲轴等零件，及时更换过滤器、活塞杆、气阀等零件，修复十字头、汽缸、曲轴等。例如在往复式压缩机的滤清网清洗频率应200工时/次，气阀清洗应600工时/次，来保障稳定、长周期地处于良好的运转状态。

3.2 往复式压缩机保养方法

首先，开展保养工作时严格参照制定的保养方案，将压缩机耗损控制在标准范围里。在确定科学合理的保养方案前，管理部门对压缩机设备的基本构造、整体性能、技术参数进行综合测评，按照实际工作内容、零部件损坏规律及设备工作环境来确定压缩机保养时间间隔，并指派专门的监督部门负责计划落实。既能降低往复式压缩机的自身耗损，又能降低人力成本，提升企业效益。其次，对于运转的每一台设备工作人员应做到心中有数，熟练使用监测仪器。对于新设备，要提前做好机器磨合，已经投入生产的压缩机，要随时了解其运行情况。设备的零部件保养工作包括清洁、润滑、紧固、调整和防腐，要做到关键零件定期清洗，加固零件确保紧密性，防腐涂层保护以及根据部件使用情况随时做出压力、流速、流量的调整。除此之外，物理环境的变化对于设备运转也有一定影响，当高低温交替易出现热胀冷缩，要及时做好保养工作。最后，企业委派专业技术人员定期进行抽查检测，及时挖出设备可能存在的潜在运行风险，确保压缩机处于正常安全运行状态以及各个环节的落实，保证生产作业的效率和产品品质。

4 提升往复式压缩机维修与保养品质的策略

4.1 健全设备维修保养制度

通过规范往复式压缩机在实际应用中的使用、保养、维修流程，完善设备维修保障制度，形成一整套科学高效的指导方案，有力约束相关负责人行为操作。制度要求明确以预防压缩机故障为核心，设备维修，故障排除、技术监测为辅助的工作模式。将压缩机的保养与维修责任具体到个人，确保设备每个环节正常运转，符合实际生产的应用标准。

4.2 加强设备维修保养力度

化工企业应结合企业现实生产需要，加强对压缩机设备的维修保养力度。首先，明确压缩机内不同零部件差异特点，做好针对性的保养工作，并借助人工或现代技术实时监测，及时排除故障可能。其次，加大对压缩机日常工作运行的监测，通过上文提及的三种诊断方法，提前预判机械可能出现的故障原因，准确找到故障点并排除，有效降低财力物力的消耗，提高加工效率。最后，加强仪器安全的管理，积极引入专业的技术人才，除了安排日常定期巡查，避免出现保养不到位、维修不及时的情况，还可以优化管理实施效果，真正做到物尽其用、人尽其责。

4.3 提升设备维修保养人员的综合素质

随着国内化工领域技术不断发展，机械设备运行对操控、保养、维修人员的综合素质提出更高要求。除了丰富的专业知识和解决问题能力，还要求具备一定的安全意识和应急措施。要实现这一点，企业负责招聘的部门就要提前拟定考核机制，筛选出具有较高素养的员工。然后，在日常培训过程中，加强对化工机械运作环境安全行为规范，建立全面的安全意识。还可以通过定期开展专家讲座的形式，普及专业常识和技能知识，确保作业顺利开展，提升化工机械的维修与保养品质，延长往复式压缩机的使用寿命，降低事故风险，为企业创造更多利润。