淺析石油化工企業(yè)往復(fù)式壓縮機(jī)運(yùn)行可靠性分析

許光強(qiáng) (遼寧省撫順石油化工公司洗滌劑化工廠調(diào)運(yùn)車間，遼寧 撫順 113001)

往復(fù)式壓縮式屬于容積式壓縮機(jī)，是使一定容積的氣體順利地吸入和排出封閉空間提高靜壓力的壓縮機(jī)。往復(fù)式壓縮機(jī)的作用是其他類型的設(shè)備所不能實(shí)現(xiàn)的，可以說(shuō)，往復(fù)式壓縮機(jī)的出現(xiàn)補(bǔ)充了石油化工領(lǐng)域的機(jī)械設(shè)備，滿足了石油化工生產(chǎn)的需求[1]。往復(fù)式壓縮機(jī)具有制造技術(shù)成熟、成本低、耗電少、熱效率高、裝置系統(tǒng)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，實(shí)用性較強(qiáng)，被廣泛應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，在石油化工企業(yè)當(dāng)中的應(yīng)用主要是輸送氣體和提高氣體壓力。往復(fù)式壓縮機(jī)的缺點(diǎn)有工作狀況較復(fù)雜、設(shè)備運(yùn)動(dòng)部件較多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運(yùn)動(dòng)中受力難以保持均勻等，導(dǎo)致往復(fù)式壓縮機(jī)容易出現(xiàn)故障，給設(shè)備正常運(yùn)行帶來(lái)不利影響。

1 往復(fù)式壓縮機(jī)運(yùn)行的常見故障

1.1 連桿斷裂

連桿斷裂是往復(fù)式壓縮機(jī)的常見故障之一，主要表現(xiàn)為連桿螺釘斷裂。連桿斷裂的主要原因有以下幾個(gè)：螺栓的制作材料、加工質(zhì)量較差；隨著連桿螺釘使用時(shí)間的增加，當(dāng)達(dá)到一定的使用期限之后，連桿螺釘就會(huì)產(chǎn)生塑性變形，從而斷裂；一般來(lái)說(shuō)，螺釘頭或螺母與大頭端面的接觸應(yīng)均勻分布，不允許出現(xiàn)任何細(xì)小的歪斜，當(dāng)出現(xiàn)接觸不良或接觸點(diǎn)斷開的距離超過(guò)圓周的1/8的情況時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生偏心負(fù)荷，此負(fù)荷可以達(dá)到螺栓在受單純軸向拉力的7倍以上，從而造成連桿斷裂。

1.2 曲軸斷裂

由于軸頸和曲臂的圓角過(guò)渡處長(zhǎng)期超負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)，因此，曲軸斷裂一般都會(huì)集中在這個(gè)部位。曲軸斷裂的原因主要有以下幾個(gè)：曲軸的制造材質(zhì)、圓角過(guò)渡處加工不符合規(guī)范；在進(jìn)行熱處理時(shí)，無(wú)法達(dá)到圓角過(guò)渡處，使交界處產(chǎn)生的應(yīng)力過(guò)于集中，導(dǎo)致曲軸斷裂；過(guò)渡圓角太小，一般應(yīng)滿足的條件為r≥0.06d（d為曲軸頸），在圓角設(shè)計(jì)時(shí)未滿足此條件；圓角加工不合格，出現(xiàn)局部端面突變；油孔起裂，這一原因造成的曲軸斷裂可能性比較小。此外，曲軸斷裂還受其安裝質(zhì)量的影響。

1.3 軸瓦失效

軸瓦失效的原因主要有以下三個(gè)：軸瓦質(zhì)量較差，在定位瓦表面涂抹巴氏合金時(shí)，定位瓦表面產(chǎn)生氣泡，當(dāng)往復(fù)式壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)，定位瓦表面氣泡破裂，使巴氏合金脫落，導(dǎo)致軸瓦燒損、失效；定位瓦對(duì)接觸面的要求是接觸均勻且達(dá)到一定的面積，當(dāng)接觸面不均勻或接觸面積過(guò)小時(shí)，系統(tǒng)運(yùn)行會(huì)使定位瓦兩側(cè)承載較重，導(dǎo)致軸瓦燒損；潤(rùn)滑不良造成的軸瓦失效，包括潤(rùn)滑油粘度過(guò)高或潤(rùn)滑系統(tǒng)出現(xiàn)巴氏合金顆粒、鐵屑，潤(rùn)滑不良輕則會(huì)使驅(qū)動(dòng)位置曲軸軸承和連桿位置嚴(yán)重磨損，重則導(dǎo)致軸瓦失效。

1.4 活塞桿斷裂

活塞桿斷裂的部位主要有兩個(gè)，一是活塞桿與緊固活塞連接的螺紋處，二是活塞桿與十字頭連接的螺紋處，這兩處是活塞桿相對(duì)比較薄弱的部位[2]?；钊麠U斷裂在其制造、運(yùn)行的過(guò)程中都有可能出現(xiàn)，主要有以下幾個(gè)方面的原因：在進(jìn)行活塞桿制作和設(shè)計(jì)不符合設(shè)計(jì)規(guī)范，出現(xiàn)斷裂的情況；在安裝時(shí)施加較大的預(yù)緊力，超過(guò)了活塞桿承受的最大作用力，導(dǎo)致活塞桿斷裂；在長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)后，受氣缸過(guò)渡磨損的影響，臥式的活塞會(huì)下沉，使連接螺紋處產(chǎn)生附加載荷，一旦活塞桿持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，就會(huì)發(fā)生斷裂；其他部位磨損，使活塞桿受到強(qiáng)烈沖擊，進(jìn)而斷裂。

2 提高往復(fù)式壓縮機(jī)運(yùn)行可靠性的要點(diǎn)分析

2.1 往復(fù)式壓縮機(jī)的故障診斷及解決

往復(fù)式壓縮機(jī)的故障診斷有四項(xiàng)內(nèi)容，即故障信號(hào)采集、提取特征信息、狀態(tài)識(shí)別、診斷決策。工作人員需根據(jù)檢測(cè)結(jié)果采取相應(yīng)的解決措施，針對(duì)往復(fù)式壓縮機(jī)的幾種常見故障，以其原因來(lái)分析，主要有以下幾種解決方法：定期清洗設(shè)備的過(guò)濾器；及時(shí)更換損壞嚴(yán)重的部件，并選擇質(zhì)量較高的部件；調(diào)整氣缸、活塞、活塞桿的間隙；清洗閥片、閥座的油垢，保證氣體干凈、無(wú)水；采用緩沖器、減震器減輕氣體輸送時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)；等等。

2.2 往復(fù)式壓縮機(jī)的維護(hù)與保養(yǎng)

往復(fù)式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，在發(fā)生故障以后診斷和修復(fù)的難度較高，因此，定期對(duì)往復(fù)式壓縮機(jī)進(jìn)行維護(hù)與保養(yǎng)、減少機(jī)械發(fā)生故障的概率就顯得尤其重要[3]。對(duì)往復(fù)式壓縮機(jī)進(jìn)行維護(hù)與保養(yǎng)應(yīng)在使用時(shí)注意以下四點(diǎn)：在開機(jī)后，要重點(diǎn)觀察壓力狀況，及時(shí)調(diào)整壓縮比，穩(wěn)定各級(jí)出口的溫度，使其維持在合適的范圍之內(nèi)；使用質(zhì)量較高的潤(rùn)滑油，嚴(yán)格控制油溫；掌握使用注油器的正確方法，嚴(yán)格控制注油量，防止出現(xiàn)注油不足或過(guò)量的情況；避免壓縮機(jī)出現(xiàn)超載運(yùn)行的狀況，一旦出現(xiàn)異常，立刻停機(jī)檢查。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，往復(fù)式壓縮機(jī)的應(yīng)用對(duì)于我國(guó)石油化工企業(yè)來(lái)說(shuō)意義重大，促進(jìn)了我國(guó)工業(yè)水平的進(jìn)一步發(fā)展。當(dāng)前，如何采取有效措施提高往復(fù)式壓縮機(jī)運(yùn)行的可靠性是相關(guān)領(lǐng)域應(yīng)當(dāng)努力的方向，改變我國(guó)工業(yè)設(shè)備運(yùn)行效率低下現(xiàn)狀，我國(guó)相關(guān)領(lǐng)域任務(wù)艱巨。

[1]宋麗華.淺談石油化工壓縮機(jī)的發(fā)展及其應(yīng)用——往復(fù)式壓縮機(jī)的故障診斷及關(guān)鍵部件失效行為分析[J].中國(guó)新通信,2014,06:60-61+68.

[2]任永勝.往復(fù)式壓縮機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的故障分析與維護(hù)措施研究[J].硅谷,2014,17:104-105.

[3]馬德友.淺談往復(fù)式壓縮機(jī)的故障原因及對(duì)策[J].中小企業(yè)管理與科技(下旬刊),2010,07:287-288.