活塞压缩机检修中常见故障与处理
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摘要：随着社会经济的快速发展和科学技术的不断进步，在化学工业生产领域中对于压缩机的使用频率在不断增加，特别是活塞压缩机所扮演的角色也越来越重要。当然，活塞压缩机在重复使用过程中由于设备老化、不规范操作、不合理使用等机器自身和人为因素的作用，会出现各种故障，影响了工业的正常生产和运转。本文将基于活塞压缩机的组织结构和应用原理，对活塞压缩机在检修过程中所发现的常见故障着重分析和研究，并提出相应的处理措施，从而进一步提升工业实际生产效率。
关键词：活塞压缩机；检修维护；常见故障；处理措施
引言
伴随着社会大生产时代的工业发展，从轻工业到重工业、从汽车产业到化学工业，机器化运作已然成为工业生产不可或缺的存在。在机械化操作中，活塞压缩机作为其中重要的“发动引擎”，起到十分重要的作用。由于技术员的违规操作、检修维护不到位、机器的自身老化等问题，活塞压缩机在使用的过程中会出现各种故障而无法正常使用。活塞压缩机一旦出现故障，自然而然会引起一系列相关工业生产无法正常运行。机器有使用期限、保养周期、检修维护，在实际生产过程中有必要对活塞压缩机所经常出现的故障问题进行探讨和分析，从而更好地对活塞压缩机的使用作出正确要求，进一步提高工业生产效率。
1.活塞压缩机的组织分类和使用
原理要想认识活塞压缩机的故障和处理措施分析，我们首先认识活塞压缩机的组织结构。在当前的工业生产领域，大家比较常见的活塞压缩机组织结构形式包括角度式结构、对称平衡式结构、立式结构和卧式结构等组织结构式样。因此，根据活塞压缩机的组织结构形式，可以归结成不同的种类。有按照压缩等级可以将活塞压缩机分成单级式、双极式、多级式，有按照压缩机固定方式可以将活塞压缩机分成固定式和移动式两大种类，而目前来说最为常见的分类是按照活塞压缩机的控制方法分成压力开关式和压力卸荷式。压力开关式活塞压缩机的控制方法是压缩机的储气罐内的大气压力达到一定的程度之后，活塞压缩机中的空压机会自动停止运行；而压力卸荷式活塞压缩机是压缩机内的储气罐内大气压力到达一定的程度后，空压机不会自动停止运行，而是会通过打开安全阀门进行不压缩的运行。上述活塞压缩机无论按照什么组织结构方式进行划分，其运行的物理原理从本质上来说都是一个道理。在活塞压缩机的运转工作过程当中，压缩机曲轴会跟随运转带动连杆，活塞相应进行循环运动，使得活塞压缩机内储气罐内的气压容量发生改变。在一定的循环周期当中，当活塞在往上运行时，储气罐中的内部存储面积会不断增加，一直到储气罐气压达到谷值时，压缩机气阀则会自动关闭；而当活塞往下运动时，储气罐中的内部存储面积会不断减小，内部气压则是不断上升一直到峰值时，压缩机的气阀则会自动打开进行排气。活塞压缩机就是在活塞的上下往复运行中进行工作。
2.活塞压缩机检修的常见故障
在上文中有提到由于活塞压缩机自身的使用寿命、操作技术人员的不规范操作等因素都会引起故障。以九江石化为例来说，无论是炼油、化肥还是化工都是其中的重要内容，在实际生产过程中，活塞压缩机的使用非常广泛。检修人员在检修化工活塞压缩机的过程中，会发现常见的故障主要包括气阀故障、弹簧故障、出现振动、冷却系统故障、曲柄销轴瓦偏磨故障、活塞杆断裂故障、十字头销故障，以下一一来介绍。
(1)气阀故障气阀故障是活塞压缩机检修中发现的非常常见的一种，一般为气阀的阀门运行被卡住或者出现断裂而无法做功。导致气阀故障的主要原因是压缩机内弹簧和阀片在运行过程中所产生的机油污垢没有及时清理，以及阀片出现严重磨损没有进行更换。
(2)弹簧故障弹簧作为活塞压缩机中活塞进行往复运行中的控制器，其出现故障会直接导致活塞无法做功。如果压缩机在运转当中弹簧的承载负荷一直处于超负荷的状态下，会缩短弹簧的正常使用寿命，甚至于超过一定的限度会引起弹簧的崩断。
(3)出现振动活塞压缩机在工作过程中由于受到运行惯性和外部环境干扰力等作用会导致压缩机受到交变荷载影响而导致振动，发出非正常工作声音信号。而且，在九江石化一些化工生产厂内，操作技术人员对于活塞压缩机的相关配件的态度很多时候“凑合”就行，不是完全配套的零件继续使用，也会引起活塞压缩机运行的振动。
(4)冷却系统故障活塞压缩机工作运行中的内部温度很高，像活塞、气缸温度都会升高，这对压缩机的功能效用和机油都会产生较大的影响。冷却系统则是基于压缩机工作环境和机器型号给压缩机“降火”，避免压缩机工作温度过高烧坏机器，所以说，活塞压缩机的冷却系统具有十分重要的作用。在九江石化的一些炼油工厂内，活塞压缩机的冷却系统的冷却水水质并没有达到国家使用标准，致使冷却系统出现堵塞和污垢沉积。
(5)曲柄销轴瓦偏磨故障活塞压缩机的连杆有一端是与曲轴连接，另外一端则是与活塞相连接的。活塞上下往复的推力“支持”曲轴旋转，同时曲轴旋转的能量又反过来推动活塞的上下运动，然而在实际的运行过程中，曲轴联轴器在运行一段时间之后会发生位置上的偏差，致使曲轴的最远端产生偏离，在加上曲轴联轴器间隙测量不准确会使得曲柄销轴瓦出现偏磨。
(6)活塞杆断裂故障活塞压缩机的活塞杆是活塞压缩的直接传导器，如果活塞做功时间较长、技术操作不规范、设计不合理的话，活塞杆十字头和固紧活塞的螺纹处很容易发生断裂。以九江石化为例，在某化工厂对于活塞压缩机出现故障排查活塞杆的检测过程中，发现压缩机活塞杆十字头和紧固活塞的位置没有设计上的问题，但是原因是技术操作工人在安装时的预紧力比标准得要大，活塞杆在上下往复地运动过程中作用力超过设限时使得活塞杆发生断裂。此外，在另一化工厂所出现的活塞杆断裂的故障问题记录中，还有压缩机气缸产生的磨损致使活塞下沉，连接的螺纹处产生上下方向的拉力使得活塞杆发生断裂。
(7)十字头销故障在活塞压缩机的运行过程中，压缩机内的十字头销和连杆小头瓦的间隙起着十分关键的作用。十字头销的一端接触面压紧螺钉和十字头销出现脱落或者断裂的话，对于压缩机的“伤害”系数十分之大。如果十字头销面和十字头体之间的间隙较大的话，对于传导力和活塞压缩机机组的稳定性具有很大的影响。
3.维护活塞压缩机正常运行的处理措施
(1)提高操作技术工人业务水平，严格规范操作程序工厂一线操作技术工人的业务水平是机器整体运行质量的核心因素，因此，必须要进一步提升操作技术人员的业务水平，严格规范操作程序。一方面，要严格对新进操作技术工人把关，另一方面，要加强对原有操作技术员工的培训。特别是对于工人的心理和态度要做好思想工作，决不能抱着侥幸的心理，对待活塞压缩机的运行该是什么样的配件就使用什么配件、该是怎么操作就是怎么操作、该是什么时候检测就是什么时候检测，要严格按照活塞压缩机的应用程序进行操作。
(2)完善检测制度，动态监测活塞压缩机运行对于活塞压缩机一旦出现故障或者非正常状态，要立即停止运行，防止压缩机的损坏程度加大，一定要查明活塞压缩机出现故障的原因。对于活塞压缩机出现故障的检测要做好记录，特别是对应压缩机关键部位的螺栓和螺母的扭矩要定期进行检查和紧固，需要进行大修时要采用磁粉进行“诊断”，如果无法使用则必须进行更换。尽管当前一些特大型工厂活塞压缩机的自控系统能够对压缩机的排气气压、机油压力、内部温度等技术参数进行监控和预警，但对于深层次的故障诱因还不能完全反映。因此，九江石化的炼油、化肥、化工工厂要高度重视对活塞压缩机的保养和检测。比如说，当活塞压缩机的内部温度过高时，要借助专业的设备进行检测，像采用红外线测温仪、往复式设备状态检测仪，通过红外线、超声波、压力传导、振动传导等多方位组合检测，明确活塞压缩机各零件部位是否正常。
(3)重视压缩机润滑，做好日常维护和保养工作活塞压缩机作为需要机油润滑的机器，在日常运行周转中要重视活塞润滑的作用。油位过低的话会造成压缩机的损坏，油位过高的话会造成压缩机散热功能不好而导致机油变质。这就要求工作人员要按照厂家的说明书规范操作，选用合格等级的机油，在运行过程中保证润滑油的油量压力、工作温度和油液位置在安全的位置内。在日常维护和保养过程中，要注意压缩机内曲轴箱的油位，结语综上所述，活塞压缩机作为机器运行的“心脏”，对于机器的正常运行具有重要的作用。活塞压缩机在检修过程中发现的常见故障主要有气阀故障、弹簧故障、出现振动、冷却系统故障、曲柄销轴瓦出现偏磨、活塞杆断裂故障、十字头销故障。因此，要重视活塞压缩机的日常检测，提高工厂一线工作人员的业务水平，定期对活塞压缩机进行维护和保养，明确出现故障的原因，做到“对症下药”，提高活塞压缩机的功效。
作者：邓杨成单位：九江检安石化工程有限公司
