往复式压缩机典型故障原因分析及优代改进

张二岗

摘 要： 受社会大战的影响，带动了我国各个领域的进步。往复式压缩机是一种依靠吸气和排气来确保压缩机的静压力，能够全面的提高压缩机的静压力。在不断地运行过程中，压缩机相关部件容易出现各种不同的故障，因此就需要对往复式压缩机进行定期检修和维护，排除故障。

关键词： 往复式压缩机;维护;故障

【中图分类号】TH457     【文献标识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）21-0178-01

引言：目前往复式压缩机在国内已经广泛应用，其结构复杂、运动部件多、体型庞大、维护成本高且价格昂贵，任何时刻的非正常停机都会造成极大的影响和经济损失。因此，对压缩机关键部件的压力、温度、加速度以及振动等参数的检测显得尤为重要。压缩机机械状态监测系统将大大提高提前发觉并处理压缩机机械故障的能力，适合在油气项目往复式压缩机中应用。

1 必要性

在国内，往复式压缩机的应用大多集中在油气田、海上平台、天然气储气厂、LNG接收站、炼化厂、油气处理厂、回注厂、油气增压站等。作为场站的关键设备，往复式压缩机的重要性等级高，而且自身的结构复杂，维护成本高昂。随着越来越多的场站实现无人值守和自动停机保护的功能，压缩机的机械状态监测也变得越来越重要。根据统计，压缩机的气阀故障导致的维修成本达到全部维修成本的50%;因为过载引起的故障占到总故障的30%;因为气阀、填料等造成的部件失效占到了全部非计划停机的50%。由此可以看出，对压缩机的机械部件进行及时地状态监测是有效降低压缩机维修成本的重要措施。

2 往复式压缩机十字头销优化

本文所研究的往复式压缩机十字头销两端油孔封盖厚度约为1.5mm，采用焊接的方式固定在十字头销两侧，但由于此油封盖的实际厚度比较薄，质量比较差，易出现开裂情况，进而引起往复式压缩机运行过程中出现十字头销堵油片裂缝跑油的情况。该种情况不仅会引起往复式压缩机的油压降低，出现连锁跳车的情况，还可能会导致往复式压缩机应润滑油供应不足而出现部件烧毁的情况。除此之外，在检查过程中，还发现此往复式压缩机的十字头定位主要依靠开口弹性挡圈外环，但由于开口弹性挡圈外环的厚度仅有2mm，整体质量较差，并且开口弹性挡圈在装配检修过程中将会常设多次拉伸，极易出现开口弹性挡圈因疲劳而断裂的情况，不利于往復式压缩机的后续运行，所以进行十字头销优化的过程中，将会对此情况进行一同解决。具体优化策略如下：

1）去除质量较差的堵油片，改用质量更好的堵油钢板;去除质量较差的开口弹性挡圈，改用法兰式压盖定位装置作为十字头销的定位装置。2）在对往复式压缩机进行综合考虑以后，决定在堵油钢板的制作中，选用厚度为6mm的不锈钢钢板作为堵油钢板的制作材料，然后按照原本堵油片的尺寸大小制作成圆形堵油钢板，从而代替原本堵油片的实际作用，将其焊接在十字头销两侧的端面上。由于堵油钢板的厚度和大小均较为合适，其实际质量要优于原本的堵油片，并且在后续多半个月运行中未发现有相关的故障情况，说明此优化策略较好，可以有效地解决原本往复式压缩机所存在的十字头销堵油片裂缝跑油问题。

弹簧的故障表现状态、形式

气阀内的弹簧部分一旦发生的故障，其主要的形式具有以下两种，首先是弹簧部分发生了折断现象，其次就是弹簧部分由于长期的使用出现了弹性能力变弱的情况，使得阀片不能准确的复位，在严重的情况下，阀片的正常启闭也会出现比较大的问题。在应对这种情况的时候，相关的工作人员可以从弹簧的作用周期部分来下手，通过热力学或者是动力学分析之后获取到的数据值与正常的弹簧的数值进行比对，由此就能够发现弹簧部分的故障表现得状态情况下，从而能够做到第一时间得采取相关得有效措施。

3 机械状态监测仪和故障诊断平台

机械状态监测仪硬件部分主要包括：电源模块、安装机柜、CPU模块、通讯模块、键相模块、冲击速度检测模块、活塞杆位置检测模块、温度检测模块、继电器输出模块等，软件部分主要有HMI组态软件、操作系统软件、编程软件等。监测仪与故障诊断平台之间采用网络或者串行方式进行通讯。

机械故障诊断平台主要包括系统机柜、数据采集服务器、网络交换机、故障诊断软件、服务器数据库软件、操作系统软件、操作站等。主要功能为采集监测仪上传的传感器采集的键相、加速度、速度、温度、压力、位置等信号，结合压缩机自身参数，通过故障诊断软件进行综合计算分析，对压缩机的机械故障进行提前预警并提出解决方案。

4 主轴承供油管线优化策略

往复式压缩机原本的主轴承供油管线为连续强制性供油管线，其内部设置有连杆大头瓦、小头铜套以及十字头滑道等部分，并且由于主轴承为滚子轴承，所以厂家在设计时，选用了抛油圈式的润滑方式，即通过抛油圈进行甩油飞溅润滑。然而此种设计方式更加适用于长时间运行的往复式压缩机，若是往复式压缩机停运一段时间后，主轴承中的润滑油将会挥发，从而导致主轴承的润滑油相对较少，主轴承运行过程出现干涉情况，此时润滑油便无法达成主轴承的保护效果，引发主轴承的磨损问题。除此之外，在油箱油位较低，抛油圈无法接触到油位，润滑系统将无法为主轴承提供润滑保护，其不仅会引起主轴承磨损问题，严重的甚至可能会导致出现压缩机运行事故。在优化过程中，将会在曲轴油盖上端子对主轴承侧面的空隙处开孔，加设有一根直径为6mm的输油管，此输油管安装在主轴承侧面上部，通过油路支管上所设置有的控制阀门进行油量调节，此输油管所引入的润滑油将会受重力的影响对主轴承进行强制淋油，再配合原本所设置的抛油圈式润滑方式，可以确保主轴承的润滑效果。

结语：综上所述，就是目前为止对于往复式压缩机故障的振动诊断方法的相关论述和研究内容了，从文中叙述的内容中不难看出，往复式压缩机经常发生故障的部门就是气阀部分，因此，往复式压缩机故障的振动诊断方法就变得更加的重要了，在后续的往复式压缩机的应用过程中，相关的工作人员需要更加重视振动诊断方式的推进，当然，在这一过程中也需要不断的进行相关的优化和完善工作，使得故障诊断方式能够运用得更加得娴熟。

参考文献

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