摘要：油气企业所用往复式压缩机所处工作环境恶劣，运行风险大，失效概率高，故进行往复式压缩机的失效研究具有重要意义。本文就往复式天然气压缩机故障诊断方法进行了简单论述，以供参阅。
关键词：往复式；天然气压缩机；故障诊断；方法
引言
目前往复式天然气压缩机组在石油化工行业越来越受到青睐，其具有稳定性强、适用范围广、压缩效率高等优点，是一种十分通用的机械设备。但是，这种压缩机目前凸显出较多缺点，其结构较为复杂，因此在实际生产的过程中容易发生磨损以至于故障频发，并且故障的诊断过程也相对复杂，对维修的技术人员的素质要求非常高，同时需要运用专业合理的方法才可以达到较好的维修效果。另外，气阀部分作为复式天然气压缩机组中是最容易发生的故障，若设备机组的故障振动信号不明显，则将给维修带来更大的难度。
1往复式压缩机工作原理
往复式压缩机属于容积式压缩机，是使一定容积的气体顺序地吸入和排出封闭空间提高静压力的压缩机。曲轴带动连杆，连杆带动活塞，活塞做上下运动。活塞运动使气缸内的容积发生变化，当活塞向下运动的时候，汽缸容积增大，进气阀打开，排气阀关闭，空气被吸进来，完成进气过程；当活塞向上运动的时候，气缸容积减小，出气阀打开，进气阀关闭，完成压缩过程。复式压缩机组结构主要包括发动机、曲轴箱和压缩机。发动机提供动力通过曲轴传递给压缩机，其基本组成零部件有缸体、火花塞、燃气注气阀、活塞、活塞环、活塞杆、刮油环、十字头动力连杆等等。空气经空气阀道进入缸体和燃气注气阀喷射的燃气混合，当活塞运动临近上死点位置时，火花塞电子打火，空气和燃气的混合气爆燃推动活塞向曲轴箱运动。压缩机分为一级压缩和二级压缩，主要零部件有压缩连杆、十字头、刮油环、填料密封环、活塞等等。曲轴旋转带动活塞往复运动，当进气阀打开时，工艺气被吸入压缩缸。活塞继续前进，进气阀关闭，活塞压缩石油气体。
2复式压缩机的重要性
科学技术的不断发展，企业对机械设备的耐用性、经济性、安全性等等的要求也越来越高，机械设备的工艺也逐渐复杂，机械设备各零部件之间的联系也越来越紧密。当某一部分发生故障时，可能导致机器的其它部位也出现损坏，严重时会导致整台机器的损坏，给企业带来一定的损失。所以在机器运转的过程中及时的发现故障就显得尤为的重要，因为它可以减少一部分不必要的损失和事故的发生，继而就能节约成本。众所周知，往复式压缩机是应用比较广泛的一种机器，它的结构比较复杂，一般情况下出现故障的几率比较高，而且故障出现的可能性也非常多样。如果能对往复式压缩机出现的故障提前发现，在没有引起往复式压缩机其它部位故障之前，及时准确的找到引发故障的原因和故障出现的部位，就能降低往复式压缩机故障发生的几率，减少事故的发生，进而就能大大提高企业的经济效率。
3往复式天然气压缩机故障原因与诊断方法
3.1气阀故障
往复式压缩机是由马达驱动汽缸内活塞运转，压缩冷媒使其在冷却系统中循环流动，在天然的冷媒中具有无毒及不可燃的特性，其热比容约为其它冷媒之五~八倍，可以较少的冷媒流率达到同样的冷冻能力，机械尺寸因此可以设计的更小。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆以临界点为区隔，左边是饱和液态线，右边是饱和气态线，中间液气共存区的左方是过冷区，右方是过热区。混合区内为液体和气体的混合，有干度存在，才能清楚定义液气混合的比例为多少，干度愈小愈靠近液态区，干度愈大愈接近气态区。压缩机二次侧出口的高温高压的过热气体冷媒进入冷凝器内，冷疑器将冷媒的热量散去，使冷媒成为高压低温的过冷冷媒或饱和冷媒。
3.2机组振动故障
压缩机的机组振动对于设备的正常运行来说有着严重的威胁。其自身的振动很容易的导致设备发生疲劳损坏。引起以上振动的原因主要有以下两个方面；（1）管道内的流体介质随着做周期性的运动产生了气流脉动。（2）机组的安装问题产生的自振动。处理站所使用的压缩机都存在一定的振动问题。我们可以从以下几个方面来减小振动：（1）气流脉动造成压缩机进出口的振动，可以通过增大管径、用强度高的U型卡固定管道、增加大容积的缓冲罐等措施减小振动。（2）在振源上控制减小振动，压缩机其出口压力不均匀度要在许用范围之内，降低机体本身的振动。
3.3弹簧片故障
设备中的弹簧片在各大零件中，所占的地方小，但是它的作用是不容忽视的。如果气阀的弹簧片，长期处于被拉伸和压缩的环境，其在运行过程中，升程缓冲了阀片的运转速度以及限制了限制器对机器的撞击；在回程中，对阀片的自动回位有很大的辅助作用，并且在一定程度上保证了通道的密封。一般弹簧片会引起失效，这是由于被折断或是其弹性有所改变，导致阀片不能正常启闭。选用弹性好并定期更换新的弹簧片是相对便捷的方法。
3.4热力性能故障
主要要故障：压缩机气缸温度过高，压缩机一、二级排气温度过高。主要原因：活塞环故障，水冷却循环故障，空气冷却循环故障，气阀启闭不严。处理方法：弹簧片在设备的各种零件中所占位置较小，但是其在系统中的作用是不容忽视的。在运行的过程中，弹簧片一直处在被拉伸或者被压缩的状态中，升程会缓冲阀片的运行速度并且会限制限制器对机器的撞击。自蒸发器出口后的冷媒进入压缩机后，冷媒相态从低温液气混合经压缩后变为高温高压气态，此时为等熵过程，因此超出液气混合区范围来到饱和气体区，但压缩过程中熵值并无变化，故线型随着等熵线往上增加，线型往右上呈现微曲一直线，进入冷凝器再继续下一个循环。由一开始的管路管径选用、设备规格选择、器具位置配置，确认相关组件后进行系统架设及电路配置，系统架设完成后进行填充测试侦测是否有泄漏并进行占压、占压后回补冷冻油再次进行抽真空作业及占空作业，占空完成后再进行冷媒填充。
结束语
往复压缩机是一种结构特殊的机械设备，其结构比较复杂，而且零部件运动的频率比较高，所以，出现故障的概率比较大。在对往复压缩机常见的故障进行分析时，可以得到一定规律，其故障可以分为两大类，一类是机械功能故障，另一类是热力性能故障，在分析的过程中，需要结合故障产生的原因，制定出切实可行的解决措施，这样才能保证往复压缩机正常的运行。
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论文作者:赵斌,王晴
论文发表刊物:《基层建设》2018年第31期
论文发表时间:2018/12/18
标签：压缩机论文; 故障论文; 气阀论文; 活塞论文; 往复式论文; 冷媒论文; 容积论文; 《基层建设》2018年第31期论文;