李志强 许莎莎

摘  要：往复式压缩机的振动源头多样、机体本身结构复杂、设备的运行工作环境复杂（高温、高压、易燃、易腐蚀等）、各种声信号来源多样且难以稳定捕捉，又使得往复式压缩机的维护工作开展难度较大。如何运用各种先进的技术手段对往复式压缩机设备机组的故障进行维护，进而保障压缩机的安全运行具有重要意义。

关键词：往复式压缩机;故障;维护

1 往复式压缩机简介

该往复式压缩机是将二氧化碳送往尿素的核心设备，工艺介质成分为CO2。该机采用4M形对称平衡式的结构形式，4列2 级压缩，气缸水冷、压力循环润滑、电机拖动，各列气缸水平布置在曲轴两侧具备动平衡性好的特点。

2 往复式压缩机的常见故障分析

2.1 振动信号及参数数值变化判断故障

气阀故障是往复式压缩机的常见故障，根据经验总结发展气阀故障，往复式压缩机的振动信号和参数数值都会发生变化，故此，可以根据往复式压缩机的振动情况及参数数值变化，来判断气阀是否出现故障。一旦往复式压缩机的气阀出现故障，会导致气阀无法发挥作用，导致气体通过量、阀门压力出现数值变化，故此可以以此判断阀门是否发生故障。对于安装数值监控设备和传感器的往复式压缩机，可以通过信息系统的大数据统计来判断气阀是否出现故障，一旦排气温度、吸气温度、振动信号、压气机的油压等参数出现变化，系统会对根据数值变化情况，对工作人员进行不同等级的警告反馈，需要工作人员根据警报等级进行针对性处理，最大程度上将故障发生率降低到最小。通过信息系统的数据反馈，出现故障可以快速找到故障部位，从而及时处理。如停机、放空、拆卸气阀后，可以对气阀进行拆解，检查内部阀片和阻尼片是否有裂痕或断裂，检查内部弹簧是否断裂。

2.2 部件检查及润滑检查判断故障

冷却水故障也是往复式压缩机的常见故障，是仅次于气阀故障发生率的故障部件，一旦发生冷却水故障会导致后续出现一些列的故障问题，造成严重的工程故障，故此对冷却水故障的判断及维护尤为重要。一旦发生冷却水故障，最为直观的是气缸温度迅速上升，这一点可以通过信息系统的数据参数监控得到很好的反馈。往复式压缩机出现冷却水故障，还可以在定期维护检查中，根据润滑油的数值变化及部件检查判断冷却水是否存在问题。在定期维护保养中出数据参数的变化及十字头滑到等部件的检查中，及时发现冷却水问题，进而及时维修更换，可以避免冷却水故障导致往复式压缩机出现重大故障问题。

2.3 清洁情况及事前设计判断故障

在经过以上两点的故障判断外，注意机器的清洁情况检查也是维护保养的重点所在，维护机器的清洁是降低活塞环故障发生率的工作重点。结合活塞环故障的实际案例来看，活塞环故障还可能是由于开口间隙过小，若开口间隙过小工作时易出现受热膨胀情况，从而导致开口完全闭合，最终导致活塞环断裂。在清洁检查过程中，若发展通道的清洁不达标需要立即展开数据参数检查及振动检查，避免由于清洁问题导致往复式压缩机出现故障。活塞环障碍是往复式压缩机的常见故障，一旦活塞环损坏会导致气缸漏气、漏水、温度升高、填料异常等问题，故此保障活塞环正常是非常重要的，在活塞环的故障判断上，可以根据清洁检查及事前设计进行判断。

3往复式压缩机的故障诊断

3.1小波分析法。小波分析法在故障诊断中具有信号分离提取效果好、故障特征提取方便、操作简单易上手的优点。唯一需要注意的是在故障特征提取时，需要结合压缩机的机体机构、运行机理来综合判断，这一点对维修技师的经验有较高的要求。该方法对动力性能故障导致的不正常声响、不正常振动故障具有较好的诊断效果。

3.2专家诊断系统。专家诊断系统具有操作灵活、诊断速度快的特点。尤其是針对复杂设备多种故障同时出现时，高度智能化的AI人机联合技术可以充分发挥系统强大的知识库优势，模拟专家的人脑分析，给出最优的故障诊断方案。但该系统最大的问题在于实时性不够高，对于特征向量和压缩机的实时参数需要连续进行提取和更新。该诊断方法对热力性能故障以及动力性能故障导致的温度过高具有较好的诊断效果。该方法在应用中应注意尽可能多地采集故障设备的运行参数。

3.3声发射技术。声发射技术优势明显，其检测工作效率高，监测范围广，不受有毒、有害、高温、高压等极端场合限制，不受监测对象材质的限制（只要能发射声音信号均可实施监测），并且可以提供实时动态监测，提供连续的监测信息。但声发射技术的劣势也较为明显，其仅限于压缩机在工作状态下才能进行监测（不工作不发声），监测工作受环境噪音的影响严重等。该诊断方法对于动力性能故障导致的不正常声响、振动等都具有较好的诊断效果，在应用中应注意降低仪器设备外界噪音的干扰。

4往复式压缩机维修与保养策略分析

4.1加强往复式压缩机维修保养的力度。相关企业在生产运行工作中，应结合本企业实际的生产作业需要，加强对往复式压缩机维修保养的力度。在具体操作中，首先，应明确该往复式压缩机内不同零部件的差异性特点，做好针对性的保养工作，并借助人工操作模式，或者是利用现代信息技术进行实时监测，及时发现可能发生的故障问题并及时予以排除;其次，相关企业应加大对往复式压缩机日常运行状态的监测，采取有效的诊断方法，提前对该设备可能出现的故障问题及发生原因进行准确预判，从而准确找到故障发生点并及时予以排除，这样不但能有效降低企业财力和物力的消耗，还能提高生产作业的效率;最后，相关企业还应加强对仪器设备的安全管理工作，积极引入专业的设备检验维修和保养技术人才，并加强日常的定期巡查和维修保养工作，避免因保养工作不到位以及维修不及时造成设备事故、故障等情况的发生，此外，还要进一步优化管理实施的效果，真正做到物尽其用、人尽其责，从而确保往复式压缩机的正常运转。

4.2改良往复式压缩机的气阀工艺。往复式压缩机在长时间运行过程中，其气阀片往往因为自身的耐磨性能不足而出现磨损的状况，进而发生故障问题，并影响到设备的使用寿命。因此，相关企业还应改良设备的气阀工艺，以有效提升设备气阀片的耐磨性能，降低其残余应力，从而提升往复式压缩机的使用寿命。在实际操作中，对气阀进行精细化改良，可以采取调小阀片开启高度的方式来降低其撞击的力量，此外，还可以采用增加阀座通道的数量来达到减小设备开启的高度，这样一来，就能确保阀隙能获得较为理想的流通面积。

4.3 加强对往复式压缩机阀片运动规律的校核。在往复式压缩机运行期间，理想工作状态下，设备的气阀阀片往往会呈现出规律性的开闭时间。因此，如果设备的阀片在开闭时间方面出现变动，就会导致其出现运行故障。因此，相关企业还应该准确进行阀片开闭时间的计算，并进行实时监测，当发现阀片开闭的时间出现异常的变动时，就可以采取有效措施，对其阀片运动规律进行校核，从而保证其运行的稳定性。

4.4 加强备品备件管控

备件管理是一项繁琐的工作，对往复式压缩机备件进行规范、科学的管理，对于减少库存，盘活资金，具有积极的作用。为杜绝机组因备件不备问题造成的停车现象，应做好以下几方面工作：

（1）建立备品备件动态数据库。数据库要包括备品备件入库记录、使用消耗记录、压缩机备件最小储备量台账、专用件台账、通用件台账，并每月做一次动态统计。

（2）加强备件计划的审核。主要审核备件的参数与数量。参数要求详尽准确，对于备件产品铭牌或说明书上不详细但现场安装使用过程中却具有严格要求的参数，要现场测绘并配实物图片等形式上报计划。所报备件数量主要根据多年的运行经验得出各备件的寿命周期，综合考虑设备的运行状况和备件的消耗情况而决策。

（3）加大对供货商的监督。为确保备件准时、按计划入库，备件到货后采购部门、主体单位、管理部门技术员应共同验收，严格把关。对备件的规格型号、产品质量、现场安装情况、软件资料等逐一核对，如发生与计划不符或不能在现场安装使用，则拒不办理入库手续，并通知采购部门进行退换货。

5结语

往复式压缩机在化工生产中发挥着重要作用，一旦出现故障问题，将会对化工生产带来不良的影响，为此，相关维修人员严格按照故障分析与维修相关标准和要求，加强对该装置的科学维修，避免因该装置出现故障而影响化工生产效率和效果，从而造成不可估量的经济损失。

参考文献：

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