天然氣壓縮機(jī)的故障分析

摘 要： 隨著石油化工工業(yè)的迅速發(fā)展，離心壓縮機(jī)被用來壓縮和輸送各種石油化工生產(chǎn)過程中的氣體，其應(yīng)用范圍有了很大提高。本文通過對離心式天然氣壓縮機(jī)故障進(jìn)行系統(tǒng)分析，并對工作過程中常見故障及排查方式進(jìn)行總結(jié)，為生產(chǎn)作業(yè)中出現(xiàn)的故障進(jìn)行快速診斷與排除提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞： 故障管理；故障排查；排除；維修

1.天然氣壓縮機(jī)簡介

天然氣壓縮機(jī)是天然氣輸送及壓縮的主要機(jī)械，廣泛用于石油氣以及煤氣的輸送，種類繁多，用途廣泛。壓縮機(jī)主要類型包括往復(fù)式壓縮機(jī)和離心式壓縮機(jī)。往復(fù)壓縮機(jī)就是活塞式壓縮機(jī)，它通過曲柄與連桿機(jī)構(gòu)將曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為活塞的往復(fù)運(yùn)動，依靠氣缸內(nèi)活塞的往復(fù)運(yùn)動來改變工作腔容積，借以達(dá)到壓縮氣體的目的；離心式壓縮機(jī)是屬于速度式透平壓縮機(jī)的一種，是一種用于壓縮氣體借以提高氣體壓力的機(jī)械。本文主要研究離心式天然氣壓縮機(jī)的工作機(jī)理及故障排除。

2.離心式天然氣壓縮機(jī)故障分類管理

離心式壓縮機(jī)性能的影響因素較多，包括受進(jìn)氣分子量、吸入流量、吸入溫度、吸入流量、進(jìn)氣組成以及原動機(jī)的轉(zhuǎn)速。一旦發(fā)生故障，分析故障原因時應(yīng)綜合考慮各因素之間相互影響制約因素。產(chǎn)生故障來源主要在兩個方面，即離心式壓縮機(jī)的主機(jī)與輔機(jī)。離心式壓縮機(jī)主機(jī)包括驅(qū)動機(jī)、機(jī)身、傳動部件、中體、氣缸組件、密封組件、葉輪組件等；構(gòu)成輔機(jī)主要系統(tǒng)為氣路系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和潤滑系統(tǒng)等。

3.離心式天然氣壓縮機(jī)常見故障及主要維修手段

在離心式壓縮機(jī)工作過程中性能指標(biāo)達(dá)不到工作要求是最為常見的問題，排查和維修時應(yīng)先檢查設(shè)計(jì)氣體性能參數(shù)，首先排除工作性能與設(shè)計(jì)參數(shù)的差異，若存在差異應(yīng)及時反映或更換，其次應(yīng)檢查氣缸內(nèi)或氣體流道是否存在夾雜物，若存在應(yīng)及時清除，各部分之間間隙的產(chǎn)生也是形成上述問題的原因之一，若出現(xiàn)此類情況應(yīng)及時調(diào)整或更換關(guān)鍵部件。

檔離心式壓縮機(jī)戶縣流量不足和排除壓力不足問題時，應(yīng)對照壓縮機(jī)說明書檢查工作時運(yùn)行轉(zhuǎn)速，問題往往是因?yàn)樵瓌訖C(jī)轉(zhuǎn)速過低引起的，適當(dāng)提高原動機(jī)轉(zhuǎn)速一般可解決此類問題，問題也可能是離心式壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向與正確旋轉(zhuǎn)方向不一致造成的，應(yīng)立即調(diào)整；正常工作情況下應(yīng)保證排氣壓力與流量與壓縮機(jī)特性曲線保持一致，確保通流量正常。

啟動離心式壓縮機(jī)時無壓力和流量數(shù)據(jù)顯示時，首先確保吸氣和排氣閥門是否在正確開啟位置，若正常應(yīng)檢查旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)部件是否損壞，對于重要部件應(yīng)及時檢查和更換。

在壓縮機(jī)運(yùn)行過程中若流量調(diào)節(jié)閥正常無損壞，可通過安裝補(bǔ)充流量的旁通管來增加流量，以避免排除壓力出現(xiàn)波動的情況發(fā)生。

在主油泵安裝過程中可能出現(xiàn)與電動機(jī)軸沒有對中的情況造成主油泵產(chǎn)生噪音或發(fā)熱的現(xiàn)象，在組裝時應(yīng)正確按照圖紙安裝，避免這一情況的發(fā)生，技術(shù)人員應(yīng)定期對主油泵進(jìn)行檢查，確保軸瓦間隙在正常允許范圍，對于各零部件也應(yīng)及時進(jìn)行檢查和更換，確保壓縮機(jī)正常穩(wěn)定運(yùn)行。

當(dāng)壓縮機(jī)運(yùn)行過程中極易產(chǎn)生氣體水溫過高的現(xiàn)象，造成這一問題的原因較多，首先檢查冷卻水泵開啟是否過小，導(dǎo)致水溫水壓的變化，或是冷卻水流量。溫度與壓力為達(dá)到正常值，造成冷卻水量不足的現(xiàn)象，其次是冷卻水管是否有破裂堵塞的現(xiàn)象，若出現(xiàn)此類問題，及時更換與清理即可。

離心式壓縮機(jī)產(chǎn)生非正常噪音和振動時，應(yīng)檢查和排查：軸承是否有間隙或損壞，轉(zhuǎn)子是否處于平衡狀態(tài)、主傳動軸是否存在彎曲的現(xiàn)象、連軸器是否損壞，一般情況下應(yīng)保證軸承瓦背與軸承蓋之間的間隙，不能過大或過小，若存在問題應(yīng)及時進(jìn)行調(diào)整；連軸器與原動機(jī)的組裝應(yīng)嚴(yán)格按照圖紙要求，保證對中安裝；排查以上兩點(diǎn)未發(fā)現(xiàn)異常，則應(yīng)檢查連軸器是否出現(xiàn)磨損、主軸是否有彎曲以及轉(zhuǎn)子是否徑向振幅過大。若出現(xiàn)彎曲和破損或彎曲，進(jìn)行更換或動平衡，進(jìn)行修復(fù)。

離心式壓縮機(jī)齒輪增速器出現(xiàn)異響，應(yīng)及時進(jìn)行停機(jī)檢查，為保證齒輪使用壽命，確保壓縮機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定，在啟動時應(yīng)盡量緩慢和平穩(wěn)，防止齒輪發(fā)生斷裂，若齒輪出現(xiàn)腐蝕和磨損嚴(yán)重的情況，應(yīng)及時進(jìn)行更換，存在安裝或者使用過程中的偏離情況應(yīng)及時進(jìn)行調(diào)整，在壓縮機(jī)運(yùn)行過程中要盡量多進(jìn)行檢查和維護(hù)，各部件的正常運(yùn)行對壓縮機(jī)使用壽命有著重要影響。

在離心式壓縮機(jī)運(yùn)行過程中若發(fā)現(xiàn)機(jī)器異常應(yīng)立即申請停機(jī)，作業(yè)環(huán)境的復(fù)雜可能造成多種問題，對于壓縮機(jī)運(yùn)行異常狀況也應(yīng)及時發(fā)現(xiàn)和解決，及時的發(fā)現(xiàn)問題，對壓縮機(jī)進(jìn)行調(diào)整或者維修，避免問題復(fù)雜化，壓縮機(jī)運(yùn)行時各部件的運(yùn)行和摩擦導(dǎo)致零件使用壽命降低，影響壓縮機(jī)整體運(yùn)行。

離心式壓縮機(jī)密封不良常引起漏氣現(xiàn)象，應(yīng)多檢查系統(tǒng)原件的密封情況，各部件之間的密封膠導(dǎo)致的壓縮機(jī)漏氣現(xiàn)場也較為常見，一旦發(fā)現(xiàn)原件結(jié)合處有漏氣現(xiàn)象應(yīng)及時進(jìn)行修補(bǔ)和更換，零部件的腐蝕也可能造成漏氣現(xiàn)象，應(yīng)對各部件采取防腐蝕措施，以延長各部件的使用壽命，各系統(tǒng)原件應(yīng)多檢查清洗，可避免殘?jiān)氯默F(xiàn)象。

壓縮機(jī)軸承故障也是較為常見的，主要故障原因是壓縮機(jī)在運(yùn)行過程中因潤滑油的缺失和質(zhì)量不達(dá)標(biāo)而引起，或軸承中進(jìn)入雜質(zhì)，未進(jìn)行及時的清理，為保證壓縮機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，首先應(yīng)確保在安裝過程中嚴(yán)格按照說明書中安裝圖紙進(jìn)行安裝，使用過程中產(chǎn)生的不對稱和間隙過大問題，應(yīng)及時調(diào)整和校正，必要時進(jìn)行軸承的更換，另外，對于壓縮機(jī)、軸承、連軸器應(yīng)定期進(jìn)行清潔，保持潤滑油密度，當(dāng)軸承出現(xiàn)其溫度過高時，應(yīng)及時檢查油冷卻器的水量，及時進(jìn)行水量的補(bǔ)充。

壓縮機(jī)油密封系統(tǒng)和密封環(huán)可能由于機(jī)械的振動和偏位未正確對中產(chǎn)生故障問題，應(yīng)及時檢查和調(diào)節(jié)，使用時油中含有雜質(zhì)和污物，過濾器濾芯中含有雜質(zhì)，未及時進(jìn)行清理或更換，也會形成密封環(huán)故障，當(dāng)油壓低于機(jī)械運(yùn)行時規(guī)定的最小極限值時，可能產(chǎn)生油壓不足的情況，造成密封環(huán)的故障。對于密封環(huán)和油密封環(huán)應(yīng)及做到正確安裝，精確對中，使用過程中勤檢查、勤清潔、勤更換。

對于常見的齒輪振動加劇現(xiàn)象可能是由于齒輪磨損為進(jìn)行及時的調(diào)整和更換；長期使用造成齒面接觸不良，加工時精度不高，齒面未進(jìn)行及時修整；齒輪安裝時，未正確對中找正；使用過程總軸瓦間隙變小，未進(jìn)行檢查和調(diào)整；未及時添加潤滑劑。對于齒輪振動加巨大的情況，最好的辦法是保證在安裝和使用過程中的定期檢查和調(diào)整。

監(jiān)測時發(fā)現(xiàn)潤滑油壓力降低的情況，應(yīng)檢查主油泵是否發(fā)生故障，若發(fā)現(xiàn)存在故障及時修理，未發(fā)現(xiàn)主油泵運(yùn)行問題時，檢查油路控制系統(tǒng)是否存在問題以及油管、過濾器是夠有漏油、堵塞的情況發(fā)生，對于易發(fā)問題的主要器件應(yīng)盡量控制其磨損度和清潔度。

壓縮機(jī)的運(yùn)行的動力源是至關(guān)重要的，在其運(yùn)行過程中我們不但要嚴(yán)格把控油品的質(zhì)量還應(yīng)對油壓的穩(wěn)定性進(jìn)行監(jiān)測，為保證機(jī)械油壓的穩(wěn)定，首先應(yīng)確保監(jiān)測油壓儀器儀表是正常運(yùn)行的，否則應(yīng)及時進(jìn)行調(diào)整和更換，當(dāng)油壓出現(xiàn)不穩(wěn)定波動時，我們首先可通過油壓調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)節(jié)，若不能消除故障，應(yīng)打開放氣閥，排除油路中可能存在的空氣或其他雜質(zhì)，最后檢查油泵和管路是否存在振動情況，對振動原因進(jìn)行分析和排除。

4.結(jié)束語

離心式天然氣壓縮機(jī)在石油天然氣領(lǐng)域運(yùn)用較為廣泛，掌握離心式天然氣壓縮機(jī)的運(yùn)作機(jī)理以及常見故障排查與修理知識可為正常生產(chǎn)作業(yè)提供更好的保障，結(jié)合本人實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，對離心式天然氣壓縮機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)剖析和解讀，希望能為同行業(yè)工作者在實(shí)際工作中解決問題提供幫助和支持。

參考文獻(xiàn)

[1]焦衛(wèi)平，竇寧. 天然氣壓縮機(jī)的操作與維護(hù)[J]. 化工設(shè)計(jì)通訊，2017，43（08）：95.

作者簡介：趙國強(qiáng)，男，生于1990年3月，籍貫：內(nèi)蒙古烏蘭察布市，畢業(yè)于江西藍(lán)天學(xué)院數(shù)控技術(shù)專業(yè)，現(xiàn)從事工程項(xiàng)目管理工作。