活塞压缩机检修中的常见故障与处理

陈 实

（中海石油天野化工有限责任公司，内蒙古呼和浩特 010020）

1 活塞压缩机工作原理浅析

活塞压缩机检修工作的展开，需要了解其工作原理，这样才能更准确地发现运行故障并且加以解决。活塞压缩机主要结构分为两方面，角度式、对称平衡式。运行动力来源于曲轴，曲轴转动带动压缩机运转，活塞灵活转动，储存气压发生变化。图1为活塞压缩机结构图。其中主要包括连杆（1）、曲轴（2）、中间冷却器（3）、活塞杆（4）、气阀（5）、气缸（6）、活塞（7）、活塞环（8）、填料（9）、十字头（10）、平衡重（11）、机身（12）。活塞压缩机运行周期内，随着压缩机转动，活塞随之出现变化，以上升为主，气压波动，气阀在压缩机工作中主动关闭。压缩机的活塞如果向下运行，气压存储面积会出现明显变化，以缩小为主[1]。气压与储气罐面积变化成反比，气压上升到规定数值，活塞压缩机气压进入到自动排气环节。活塞压缩机工作主要利用压力变化，从活塞的运动实现压缩机循环运行。

图1 活塞压缩机结构图

2 活塞压缩机检修常见故障

2.1 活塞压缩机-气阀故障分析

活塞压缩机气阀故障是常见故障之一，压缩机运行期间，气阀会因为气压变化调整运动轨迹，这期间因为压缩机零件较多，所以会影响气阀工作，甚至将气阀卡住，导致气阀不能正常工作，压缩机运行机构稳定性受影响。活塞压缩机自身结构中必须对弹簧、阀片定期清理，但是在实际运行中，检修人员对于压缩机中的弹簧、阀片等清理不及时、不到位，阀片因为活塞压缩机长期工作磨损严重，弹簧生锈、腐蚀问题加剧，进而引发气阀故障。气阀作为压缩机关键组成器件，一旦不能及时处理气阀故障，不仅压缩机正常运行受到影响，运行效率下降，还会对工作人员人身安全造成威胁，严重影响企业生产运行与经济效益。

2.2 活塞压缩机-活塞杆断裂

活塞压缩机运行期间，活塞杆作为重要器件，其主要作用为传导、协调运行压力，保证设备正常运行，提高设备安全性与稳定性。活塞压缩机正常工作中，虽然制定定期检查计划，但是对活塞杆的检查重视不足，经常忽视这方面检修环节，导致活塞杆运行受到影响，尤其是后期磨损十分严重，加上更换不及时，导致活塞杆断裂，设备被迫停止工作。活塞压缩机操作没有严格按照相关技术规范，安装期间没有控制好预紧力，活塞压缩机工作中压力会逐渐增加到活塞杆上，压力超出活塞杆承受范围，活塞杆断裂，压缩机工作受到影响。

2.3 活塞压缩机-撞缸故障

活塞压缩机撞缸故障的出现，主要包括液撞缸、直接撞缸，其中频繁出现的故障类型为直接撞缸。活塞压缩机工作期间，气缸受到运行振动的影响，会拉开与活塞的缝隙，从而出现撞缸故障，这种原因下的撞缸故障以直接撞缸为主。如果气缸受到影响，缩小活塞之间的缝隙，压缩机压力会出现上升，引发液撞缸故障。活塞压缩机工作中，撞缸故障如果不能得到有效处理，压缩机系统稳定性受到影响，工作效率降低，生产质量下降。气缸组成多样化，撞缸故障的控制，必须以气缸运行为出发点，对气缸、活塞缝隙严格控制，规避撞缸风险。

3 活塞压缩机故障处理手段研究

3.1 气阀故障解决手段

气阀故障的解决，认识到气阀对压缩机的重要性，了解出现气阀故障的原因，进而制定有效解决方案。做好气阀的定期检查，根据压缩机正常工作周期，制定周密的检修计划，及时排除气阀工作中隐藏的安全隐患，一旦发现气阀出现损坏，必须第一时间更换。气阀故障解决之中，气阀更换控制好细节处理，尤其是阀片处理。有效预防弹簧生锈，保证弹簧质量。根据对活塞压缩机活塞处理研究与企业经济效益调查发现，活塞故障的有效处理，很大程度上提高了活塞压缩机的运行效益。气阀故障处理，需要计算活塞位移，计算公式为：

压缩机弹簧工作中积累过多机油，或者阀片机油清理不及时，阀片受到影响破损严重，活塞位移异常。计算准确的位移数值，有效清理弹簧、阀片残留机油，以此提高活塞压缩机工作效率，为企业获取更多经济效益。通过气阀故障处理前后对比可以发现，其对企业经济效益的影响至关重要，详见表1。

表1 气阀故障处理前后经济效益对比表

活塞压缩机结构复杂，气阀故障如果不能及时处理，压缩机运行安全受到影响，企业经济效益下降。气阀故障处理中，要求工作人员必须做到气阀相关构件的检查与维修工作，不能抱着差不多的态度，受磨损的气阀或者相关零件必须更换，做好根本性的检修护理。了解气阀市场更新情况，对于复杂的内部零件，保证采购质量。维护工作处理到位，将气阀故障的出现率降到最低，以此达到对活塞压缩机内部压力的控制，同时还能够减少压缩机运行期间资源的消耗，保证压缩机工作效率。

3.2 活塞杆故障解决手段

活塞杆故障的解决，主要以活塞杆断裂方面为主，一旦活塞杆断裂，设备正常运行受到影响，运行效率降低，工作人员工作质量受到影响。活塞杆断裂原因的出现，主要集中在螺纹位置，螺纹位置因为受磨损严重，压力过于集中，超出承压范围，造成活塞杆的断裂。对于这方面故障的解决，需要工作人员制定详细的压力检查计划，做好部门之间的沟通，尽量选择最新的活塞压缩机[2]。根据故障具体情况，控制好螺纹位置在生产工作中的速度，一旦速度超过规定标准，压力过大，螺纹位置的磨损会加剧。这期间就需要进行磨损修复，控制好活塞杆转动速度，以保证螺纹位置的安全，保证活塞压缩机的运行安全，保证企业正常生产加工以及经济效益。

3.3 撞缸故障解决手段

撞缸故障包括直接撞缸、液撞缸，所以在故障处理中，需要根据不同故障类型制定具体的解决方案。其中直接撞缸是因为气缸与活塞之间的缝隙加大所导致，在解决中就需要将缝隙缩小，保证两者的运行间隙在合理范围之内。液撞缸故障主要因为运行间隙缩小，这期间就需要采用有效措施保证运行间隙不出现变化。整体来讲，撞缸故障的解决，必须以活塞压缩机正常工作与系统安全为前提，有效控制设备运行期间的间隙变化，确保压缩机正常运行基础上，预防设备出现撞缸故障。检修人员必须提高对这方面的重视，撞缸故障的发生，需第一时间将设备暂停，尤其是设备供水，随后检查撞缸情况，确保将其对活塞压缩机的影响降到最低，以保证压缩机工作效率，将企业的经济损失降到最低。

4 结束语

综上所述，活塞压缩机运行期间，故障的检修处理至关重要。针对出现故障的原因进行调查，总结解决故障的有效措施，及时更换压缩机磨损器件，有效控制压缩机出现运行故障后的能源损耗以及提高企业经济效益。当然活塞压缩机故障解决还要结合压缩机本身情况，提高检修人员责任意识，以保证压缩机的正常运行。