往复式压缩机故障诊断分析范文

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摘要：分析往复式压缩机运行过程中出现的气阀阀片损坏、冷却水水质水温异常、填料密封失效和机体振动等问题的原因，给出相应的解决措施。

关键词：往复式压缩机；故障；诊断方法

0前言

随着科学技术的发展、各类机械设备自动化程度的提高，机械设备的结构越来越复杂，只要某一部件出现问题，将影响整个设备的正常运行。结构的复杂使设备机械故障出现的越来越频繁，故障诊断面临着更严峻的挑战。对机械设备的故障诊断提出了一系列要求，需要满足安全性、可靠性、高效性、经济性、环保等条件。在设备运行之前，如果能对设备进行故障诊断，例如压缩机，根据一定的技术对设备进行故障诊断，找出设备的故障位置，分析产生故障的原因，减少设备在运行过程中事故的发生，将大大提高生产效率，节约时间，同时节省运维成本。通过分析某型号国产往复式压缩机的常见故障，探究往复式压缩机的故障诊断方法。压缩机的基本指标为：排气量12m3/min，排气压力5MPa，吸气压力2MPa，吸气温度25℃、排气温度96℃、主电机功率630kW，电压6000V，额定转速372r/min。往复式压缩机在运行的各阶段，常出现的故障为气阀问题、冷却水问题、填料问题和振动问题等。

1气阀

往复式压缩机运行过程中，经常出现气阀排出气体温度过高或气阀内压力过低的问题，最可能的原因是气阀的阀片损坏，需要更换气阀阀片。阀片出现变形，也需要对阀片进行修复或者更换。阀片表面不干净需要对阀片进行清洁，排除异物。要保证阀底座的平整，不平整需要对底座进行磨平。同时还需要保证阀片的正常运动，阀的安装要符合标准，阀与设备之间要严密贴合。必要时需要对气阀进行拆机检查，发现气阀阀片出现缺口，需要对阀进行密封以及更换阀片。气阀出现异物，必须要清理异物同时更换阀片，因为存在的异物可能腐蚀阀片或残存腐蚀物。可以在气阀口增加一层过滤器防止异物的腐蚀。阀表面出现磨损，应该对阀进行修复或者是更换阀座。阀片需要承受一定的高温和强度，所以应采用耐高温和耐高强度的材料制成。造成现场分析气阀阀片问题的主要原因是管道内残渣的堆积。形成残渣的原因很多，如管道铁锈、机械杂质、气体粉末等。残渣会损坏气阀影响气阀的密闭性，导致气阀内压力过低，温度升高等。解决措施：对气阀的管道和进出口气罐进行清洗和疏通，同时制定定期的清洗计划，需要时更换气阀阀片，保证气阀的正常运行。在保证气阀正常运行的同时，还要尽量提高气阀的使用寿命。影响气阀寿命的因素有：润滑油过多造成阀门关闭延时，对气阀的冲击过大；过多的润滑油也会造成残渣淤积，导致气阀漏气损坏。延长气阀寿命的主要措施：①将润滑油换成无油润滑设备，采用液体润滑油，因为液体不会对气阀产生气压冲力；②保证气源的干净，以免造成管道的阻塞；③在压缩机运行中需要进行定时检查，保证在出现问题时能及时解决。气阀在运行过程中出现异常的响声，有可能是因为气阀进气口与卸荷器的间隙过小，可以适当调整螺丝的松紧程度。

2冷却水

往复式压缩机在运行的过程中，循环水中检测有可燃物体，冷却水中出现气泡。冷却水异常的主要原因：冷却器内部被腐蚀、管道被损。气缸出现裂缝，气体泄漏。往复式压缩机的填料密封度不够造成气阀内气体进入到冷却水中，对此，可以重新进行填料并且替换掉压缩机的密封胶圈。在设备运行之前，为降低冷却水系统的泄漏问题，可以在安装之前对系统的阀门和各个部件进行气密性和高强度性检测。往复式压缩机对温度的要求非常严格，工作温度必须保持在140～160℃，超出这个温度范围就会造成系统故障。冷却水的温度一般保持在10～15℃。同时对水的纯净度也是有一定要求，水中杂质和盐分含量不能超过标准，不然容易形成水垢。在产生超过2mm厚的水垢时，必须要用特定的化学清洗剂进行清洗和除垢。

3活塞杆填料

往复式压缩机需要在高压下运行，对气体密封性要求非常严格。压缩机的气缸采用多组密封环，压缩机在填料过程中易出现高温、漏气和漏水问题，造成这些问题的原因主要是各配件的间隙不符标准。因此在设备的安装过程中，必须严格按照安装图纸进行操作，保证安装程序的正确以及安装的标准性。特别是密封圈要正确安装，保证气阀的密封性。如果配件之间的间隙不正确，将会在填料的过程中造成配件磨损和破坏，发生这种情况时，应立即停止运行，对配件进行重新安装、修复或替换。填料盒安装之前需要保证盒内清洁，表面光滑。安装过程中，如果出现不能满足配件的间隙条件时，需要对填料盒进行拆卸，以保证配件之间的间隙度。设备运行一段时间后，会出现盒槽和填料盒的磨损，致使其长、宽、高都发生改变，这时必须要重新测量盒槽的尺寸，重新设计新的填料盒。活塞填料环和活塞填料杆必须按照附带的安装手册和技术指导手册安装，符合间隙指标。

工作介质的性质决定填料环和活塞环的选择。介质中如果含有杂质会造成配件的磨损，加大气阀的泄漏。压缩机需要设置干燥器和过滤器对工作介质进行除杂和干燥，工作过程中严格控制温度，温度过高会造成冷凝水的析出，对系统造成影响。设备运行前需要对配件进行磨合，以提高机械的使用寿命。压缩机开机的磨合效果影响着活塞环和填料环的运行效果。磨合过程分为空车磨合和逐步磨合。在磨合之初进行空车磨合，空车磨合的时间一般会持续几个小时，逐步磨合可能需要几十个小时，压缩机的每一个配件和环节都需要进行磨合和检测。活塞杆在运行过程中会出现温度过高的问题，原因是活塞杆和填料盒的位置出现偏差，造成配件间的摩擦产生热量。处理措施：调整活塞杆和填料盒的位置，调整填料盒间隙，油量不足时进行加油。油和气中可能混有杂质，需要对油气进行清洁过滤。活塞环运行一段时间后出现位置的偏离，可能是活塞槽间隙过小及活塞和气缸不同心造成的。活塞因为温度上升而膨胀，造成中心的变化导致偏磨。

4机体振动

对于试车阶段机体出现的振动，首先从机体本身来分析产生振动的原因，如果轴承、滑道、销之间的间隙过大，应进行调整。气缸振动分析：检查活塞和活塞杆的螺帽是否出现松动或存在异物等。在设备运行的过程中，如果气缸和滑道不在同一中心点，会造成活塞与器件之间摩擦产生机体的振动。必须要检查气缸与滑道的中心位置，并对活塞进行检查，如果间隙不符标准则应对器件进行调整。同时，必须要保证机体的固定，增加机体支撑。气缸中进入异物时，需要对气缸进行清洗同时做好过滤措施。气缸的部件出现偏差时，必须进行检查校正。试车阶段除了会出现机体的振动外，还可能出现管线振动。管线振动的原因及应对措施有：①管线未固定好，必须要重新对管线进行固定，并拧紧管线的螺栓；②管线的支撑不够，可以增加管线的支撑；③温度上升使管线膨胀而造成管线的破裂和松动，检查过程中应该注意管线的膨胀方向，延膨胀的方向进行加固，同时加强管架的支撑力度。

参考文献

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[2]刘红星，左洪福.往复机械特征频段信号的解调分解及其应用[J].振动工程学报，2000，13（2）：283-290.

[3]苑宇，马孝江.局域波时频域多重分形在故障诊断中的应用[J].振动与冲动2007，26（5）：60-63.

作者：张钦亮 单位：沈阳燃气有限公司