往复式压缩机的故障分析及日常维护措施

朱明，任占胜，闵小周

（1.浙江巨化装备工程集团有限公司；2.浙江巨化检安石化工程有限公司，浙江 衢州 324000）

目前，往复式压缩机主要为活塞式空压机，由于其具备热效率高、能耗少、造价低廉等优点，被广泛应用在石油化工行业、机械行业，虽然其优点很多，但缺点也十分突出，如运动部件多、活塞环的磨损、气缸的磨损、皮带的传动方式导致效率下降很快，这些缺点很容易使往复式压缩机出现故障，故此，降低往复式压缩机的故障率，在短时间内快速维修故障是往复式压缩机的应用重点。本文从往复式压缩机的实际工作情况进行分析，探索日常维护的有效措施，降低往复式压缩机的故障率，提升其工作稳定性。

1 往复式压缩机的概述

往复式压缩机是一种活塞式空压机，也被称为变容式压缩机，其工作原理为由曲轴带动连杆，连杆带动活塞，活塞在缸体内做上下运动。活塞在缸体内的运动导致气缸容积发生变化：当活塞向上运动时，气缸容积变小，出气阀呈打开状态，进气阀呈关闭状态，完成空气压缩；当活塞向下运动时，气缸容积变大，排气阀呈关闭状态，进气阀呈打开状态，完成进气过程。而为了保证气缸的密闭性，通常采用活塞环密闭活塞与缸体之间的间隙，在长期的工作中，活塞环受到压力等作用，故此是一种易损件，是往复式压缩机日常维护的重点对象。

往复式压缩机特殊的结构，造就其具备很多优点，如能耗小、热效率高、制造成本低廉、装置系统简单等，故此被广泛的应用在石油行业，但在实际生产中，发现其故障率较高，对石油生产的工程作业及其不利。总结往复式压缩机的常见故障大体可以分为三种：活塞环故障、气阀故障及冷却水问题，针对故障加强日常维护保养措施是非常重要的，可以大幅降低往复式压缩机的故障率，提升其工作稳定性。故此，在实际工程作业中，根据经验快速判断故障类型，可以大幅缩减故障维修时间，以气阀故障为例。气阀故障大约占到了总故障率的2/3，是最为常见的往复式压缩机故障，根据气阀故障的发生部位可将气阀故障分为：阀片故障和弹簧故障。阀片故障：在长期的工程作业中，阀片磨损是不可避免的，如不能及时更换维护，很容易出现故障。弹簧故障：阀门弹簧在长期工程作业中，扭矩周期、弯曲应力等都会发生变化，最终导致出现往复式压缩机工作故障。同时往复式压缩机的故障发生因素，还有使用的润滑油不达标、气缸间隙过大等，都会导致往复式压缩机出现故障，在日常维护保养中要选择品牌达标的润滑油，确保润滑油质量保障活塞的正常运行，从而提升往复式压缩机的运行稳定性。

2 往复式压缩机的常见故障分析

2.1 震动信号及参数数值变化判断故障

气阀故障是往复式压缩机的常见故障，根据经验总结发展气阀故障，往复式压缩机的震动信号和参数数值都会发生变化，故此，可以根据往复式压缩机的震动情况及参数数值变化，来判断气阀是否出现故障。一旦往复式压缩机的气阀出现故障，会导致气阀无法发挥作用，导致气体通过量、阀门压力出现数值变化，故此可以以此判断阀门是否发生故障。对于安装数值监控设备和传感器的往复式压缩机，可以通过信息系统的大数据统计来判断气阀是否出现故障，一旦排气温度、吸气温度、震动信号、压气机的油压等参数出现变化，系统会对根据数值变化情况，对工作人员进行不同等级的警告反馈，需要工作人员根据警报等级进行针对性处理，最大程度上将故障发生率降低到最小。通过信息系统的数据反馈，出现故障可以快速找到故障部位，从而及时处理。如停机、放空、拆卸气阀后，可以对气阀进行拆解，检查内部阀片和阻尼片是否有裂痕或断裂，检查内部弹簧是否断裂。

2.2 部件检查及润滑检查判断故障

冷却水故障也是往复式压缩机的常见故障，是仅次于气阀故障发生率的故障部件，一旦发生冷却水故障会导致后续出现一些列的故障问题，造成严重的工程故障，故此对冷却水故障的判断及维护尤为重要。一旦发生冷却水故障，最为直观的是气缸温度迅速上升，这一点可以通过信息系统的数据参数监控得到很好的反馈。往复式压缩机出现冷却水故障，还可以在定期维护检查中，根据润滑油的数值变化及部件检查判断冷却水是否存在问题。在定期维护保养中出数据参数的变化及十字头滑到等部件的检查中，及时发现冷却水问题，进而及时维修更换，可以避免冷却水故障导致往复式压缩机出现重大故障问题。

2.3 清洁情况及事前设计判断故障

在经过以上两点的故障判断外，注意机器的清洁情况检查也是维护保养的重点所在，维护机器的清洁是降低活塞环故障发生率的工作重点。结合活塞环故障的实际案例来看，活塞环故障还可能是由于开口间隙过小，若开口间隙过小工作时易出现受热膨胀情况，从而导致开口完全闭合，最终导致活塞环断裂。在清洁检查过程中，若发展通道的清洁不达标需要立即展开数据参数检查及震动检查，避免由于清洁问题导致往复式压缩机出现故障。活塞环障碍是往复式压缩机的常见故障，一旦活塞环损坏会导致气缸漏气、漏水、温度升高、填料异常等问题，故此保障活塞环正常是非常重要的，在活塞环的故障判断上，可以根据清洁检查及事前设计进行判断。

3 往复式压缩机常见故障维修的具体措施

3.1 气阀故障处理

在故障判断中发现机器异常震动、参数发生变化，要立即对气阀进行维修检查：首先要先对气缸进行清理，根据气缸内部环境判断气阀内部是否存在异物，或损坏，一旦发现异物及时清理然后更换气阀。若检查后发现气阀没有问题，需要检查气阀间隙是否出现异常，出现异常需要及时调整气阀间隙，保障气阀可以正常运行，气阀弹簧检查同理。根据往复式压缩机的实际工作情况来看，气阀片与气阀弹簧的工作寿命一般在三个月，故此在日常维护中要定期更换启发片与气阀弹簧。若进过上述检查，发现契机仍存在异常震动、数据参数存在问题，需要对排气阀进行检查，存在问题及时更换，若还存在问题就需要进一步排查机器内部的传动结构了。

3.2 冷却水故障处理

冷却水一旦出现故障，最为直观的现象是缸体温度升高，故此，在发生冷却水故障时，可以通过物理降温方式降低缸体温度，或是采用排除缸体内部气体的方式，来降低缸体温度，在温度降低后要对缸体内部进行清理，避免水肿矿物质对缸体造成破坏。在往复式压缩机的日常维护中，要对冷却水系统进行定期排查，同时定期对缸体内部进行清理，检查缸体磨损情况，一旦发现缸体存在磨损，需要立即进行更换，以免出现一些列的后续故障问题。

3.3 活塞阀故障处理

活塞环故障是往复式压缩机的常见故障，在活塞环故障的处理上，与气阀故障处理基本相同，同样采用加固零件，即及时更换，配合固定管线的方式来确保活塞环的稳定性，从而降低活塞环故障的发生率，进而减少由活塞环引起的故障事故。

4 结语

综上所述，往复式压缩机的常见故障主要发生在气阀、冷却水及活塞环上，故此，在往复式压缩机的日常维护保养中，要注重检查气阀、冷却水及活塞环三个部件，从而减低往复式压缩机的故障发生率，同时要做到记录活塞环、气阀的更换时间，定期进行更换降低气阀故障与活塞环故障的发生率，进而提升往复式压缩机的稳定性。在信息化时代，在往复式压缩机的日常维护与检验中，可以通过信息系统的大数据统计，来判断往复式压缩机的故障部位，从而快速维修故障降低维修时间。