【壓縮機(jī)網(wǎng)】超高壓往復(fù)式壓縮機(jī)常用于石油化工、化肥、醫(yī)藥合成、航天航空、軍事工業(yè)、科研單位等。由于機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壓力大，很多級(jí)數(shù)都超過六級(jí)壓縮，因而為了維持設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，必須對(duì)設(shè)備的可靠性、穩(wěn)定性進(jìn)行嚴(yán)格的規(guī)范操作；同時(shí)相關(guān)人員必須重視設(shè)備的檢修與維護(hù)，需要建立專門的工作小組，實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障的早發(fā)現(xiàn)、早處理。

　　一、超高壓往復(fù)式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)原理

　　超高壓往復(fù)式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，由大量部件構(gòu)成，如機(jī)身、傳動(dòng)部分、填料組件、氣閥、密封部分、冷卻系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)等。在壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)，每一個(gè)部件都有各自的作用，若某一部件出現(xiàn)問題將導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行異常。故障較為嚴(yán)重時(shí)，可能會(huì)造成生產(chǎn)事故，給企業(yè)帶來重大損失。如在壓縮機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，包含不同尺寸及彈性的連桿等。其每一個(gè)部件都在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)發(fā)揮作用，不同部件之間存在一定的連接關(guān)系，任何一個(gè)部件出現(xiàn)故障，都將影響設(shè)備的整體運(yùn)行。工作部件可在特定情況下形成工作腔以吸入和排出氣體，為傳遞能量創(chuàng)造條件。這些部件主要由氣缸組件、中心閥組件以及活塞組件等構(gòu)成。

　　二、常見問題及其處理方式

　　2.1段間壓力波動(dòng)

　　受多種因素影響，超高壓往復(fù)式壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)段間壓力不可能維持固定值，往往會(huì)產(chǎn)生正常或非正常波動(dòng)。段間壓力就是超高壓往復(fù)式壓縮機(jī)一段出口壓力。結(jié)合大量的工作經(jīng)驗(yàn)，壓力波動(dòng)可細(xì)分為以下問題：

　　2.1.1段間壓力偏高

　　壓縮機(jī)工作時(shí)，段間壓力有嚴(yán)格的規(guī)定。一旦在設(shè)備運(yùn)行時(shí)段間壓力值超出正常標(biāo)準(zhǔn)，說明存在壓力偏高問題。此故障的原因有以下幾種：壓力表示數(shù)異常、二段中心閥故障、吸入壓力超出標(biāo)準(zhǔn)。超高壓往復(fù)式壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)，針對(duì)段間壓力超高問題，專業(yè)人員先進(jìn)行一段測試，再逐次進(jìn)行下一段吸入壓力值測試，直到發(fā)現(xiàn)壓力值較大，說明該問題因吸入壓力過高所導(dǎo)致，應(yīng)立即調(diào)整，降低吸入壓力。調(diào)節(jié)后，如壓力無明顯的增大趨勢(shì)，且基本保持在相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)下，需密切監(jiān)控壓縮機(jī)的工作狀態(tài)。一旦調(diào)節(jié)后壓力依舊超過正常標(biāo)準(zhǔn)，則需進(jìn)入檢修環(huán)境，替換壓力偏高二段的兩個(gè)組合閥。

　　2.1.2段間壓力偏低

　　該問題可能由以下因素導(dǎo)致：壓力表顯示壓力不準(zhǔn)確、工藝管線或機(jī)體某些部位存在泄漏、一段中心閥出現(xiàn)故障、高壓填料發(fā)生泄漏、吸入壓力低于正常標(biāo)準(zhǔn)。按照超高壓往復(fù)式壓縮機(jī)的運(yùn)行情況，壓力表壓力指示異常、工藝管線泄漏的可能性較小，可率先排除此類故障。為了找到問題所在，有關(guān)人員需檢查高壓填料是否泄漏，如有泄漏且隨著壓縮機(jī)運(yùn)行，泄漏現(xiàn)象越發(fā)嚴(yán)重，為了判斷此問題是否因填料磨損失效所致，需要獲取現(xiàn)場泄漏氣檢測儀器的讀數(shù)，并據(jù)此進(jìn)行深入分析，得到相對(duì)準(zhǔn)確的判斷結(jié)果。此外，還需利用專業(yè)設(shè)備監(jiān)測柱塞溫度，觀察是否存在振動(dòng)加劇的現(xiàn)象。同時(shí)，應(yīng)增加高壓填料對(duì)應(yīng)注油器的注油量，并持續(xù)跟蹤高壓填料泄漏氣的變化趨勢(shì)，以全面評(píng)估一段高壓填料是否已失效。如上述監(jiān)測下發(fā)現(xiàn)無異常情況，則需要判定壓縮機(jī)一段吸入壓力的大小。正常情況下，壓縮機(jī)的一段吸入壓力通常維持在24～25MPa。若經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)該壓力處于正常范圍內(nèi)，可適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整，使其趨近于25MPa。經(jīng)此調(diào)節(jié)后若壓力無急劇增大，且相對(duì)穩(wěn)定，僅需由專業(yè)人員繼續(xù)監(jiān)測壓縮機(jī)的工作狀態(tài)即可。但在一些情況下經(jīng)過調(diào)節(jié)后，壓力依舊相對(duì)較低，由專人進(jìn)行檢修，盡早更換低線一段的兩個(gè)組合閥。

　　2.2高低壓填料問題

　　超高壓往復(fù)式壓縮機(jī)整套填料中包含高壓填料和低壓填料。相對(duì)而言，高壓填料易發(fā)生磨損失效現(xiàn)象，所以，一般每隔9～15個(gè)月，由專人負(fù)責(zé)檢修和維護(hù)。若設(shè)備運(yùn)行過程時(shí)有低壓填料失效情況，主要原因是潤滑工作沒達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，因潤滑工作漏洞，低壓填料密封組件過熱，隨著時(shí)間的延長，使用性能大大降低。高壓填料失效情況有以下類型。

　　2.2.1高壓填料失效假象

　　超高壓往復(fù)式壓縮機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間后，需全面檢查設(shè)備，分析設(shè)備是否存在異常現(xiàn)象。正常檢修結(jié)束后，開車初期填料泄漏量相對(duì)較高，現(xiàn)場填料泄漏量檢測儀表滿。同時(shí)，柱塞溫度急劇增大，在高溫狀態(tài)下運(yùn)行，柱塞水平、垂直振動(dòng)超出正常標(biāo)準(zhǔn)，檢修完成后，在設(shè)備初次啟動(dòng)時(shí)，填料的泄漏量一般處于相對(duì)較高的水平，現(xiàn)場的泄漏量檢測儀表達(dá)到滿量程。與此同時(shí)，柱塞的溫度迅速上升，在高溫下運(yùn)行。此時(shí)，柱塞在水平和垂直方向上的振動(dòng)頻率、幅度遠(yuǎn)高于正常標(biāo)準(zhǔn)，這一現(xiàn)象在壓縮機(jī)啟動(dòng)初期較為常見，屬于正常的、可控現(xiàn)象。因設(shè)備啟動(dòng)的最初階段，潤滑系統(tǒng)的潤滑油、高壓填料、柱塞之間維持相對(duì)平衡狀態(tài)。當(dāng)設(shè)備啟動(dòng)一段時(shí)間后，需獲取柱塞溫度、垂直與水平振動(dòng)等情況，減少注油量。若在實(shí)際運(yùn)行過程中，發(fā)現(xiàn)某個(gè)氣缸的高壓填料泄漏量顯著大于其他同級(jí)別氣缸，應(yīng)跟蹤該氣缸的工作特征，獲取關(guān)鍵參數(shù)，在發(fā)現(xiàn)異常情況后盡早處理。

　　2.2.2正常填料失效

　　該現(xiàn)象表現(xiàn)為填料泄漏氣體隨時(shí)間延長而增多。壓縮機(jī)在連續(xù)運(yùn)行數(shù)天或數(shù)周后，泄漏量只增不減，超出了預(yù)警限值；同時(shí)，柱塞溫度略有上升，且柱塞在水平和垂直方向上的振動(dòng)頻率高、幅度大。即使將高壓填料注油器的注油量調(diào)至100%量程，泄漏問題仍沒得到有效控制，說明壓縮機(jī)填料失效。此時(shí)，應(yīng)立即安排進(jìn)行停機(jī)操作，并更換整套填料。

　　2.3中心閥做功不良

　　對(duì)于超高壓往復(fù)式壓縮機(jī)進(jìn)氣閥與排氣閥的一體化結(jié)構(gòu)，被稱為中心閥。當(dāng)壓縮機(jī)啟動(dòng)后，隨著運(yùn)行時(shí)間的延長，可能出現(xiàn)中心閥做功不良問題，其原因?yàn)橹行拈y存在設(shè)計(jì)與制造缺陷、系統(tǒng)結(jié)垢物增多或者運(yùn)行時(shí)間過長。在這些情況下，彈簧、閥套等元件勢(shì)必出現(xiàn)卡澀、動(dòng)作不靈敏等問題，導(dǎo)致這些閥難以在壓縮機(jī)運(yùn)行中發(fā)揮應(yīng)有的作用。若處理不及時(shí)，將引起其它問題。針對(duì)此類問題，可采取以下措施：一是要把握壓縮機(jī)的狀態(tài)，獲取運(yùn)行資料，結(jié)合其運(yùn)行時(shí)長、狀態(tài)等信息，制定檢修計(jì)劃，通過檢修來發(fā)現(xiàn)中心閥的一些元件損壞等問題，消除潛在故障。二是嚴(yán)格驗(yàn)收備件，對(duì)于每一個(gè)備件，都應(yīng)該安排專人來負(fù)責(zé)檢查與驗(yàn)收。如發(fā)現(xiàn)備件質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，則需要與廠家溝通。對(duì)于驗(yàn)收通過的備件，則需加強(qiáng)存放管理，并保存?zhèn)浼馁|(zhì)量證明文件、生產(chǎn)資質(zhì)等資料。三是建立臺(tái)賬，每次檢修工作都需建立臺(tái)賬。

　　2.4輔助十字頭溫度高

　　當(dāng)超高壓往復(fù)式壓縮機(jī)十字頭銷基準(zhǔn)面或彈性連桿端面局部存在缺陷時(shí)，輔助十字頭與襯套之間將存在明顯的偏磨現(xiàn)象。若沒及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理，輔助十字頭溫度異常增大，直到溫度過高出現(xiàn)聯(lián)鎖跳機(jī)現(xiàn)象。當(dāng)然，輔助十字頭溫度過高，也可能為潤滑不佳所引起。所以，面對(duì)輔助十字頭超溫問題，需采取以下處理措施：一是加強(qiáng)計(jì)劃檢修工作。若存在輔助十字頭溫度超出正常標(biāo)準(zhǔn)的情況，需拆除并檢查十字頭銷基準(zhǔn)面或彈性連桿端面。如表面有銹蝕、污垢等問題，則需要及時(shí)處理，確保表面的粗糙度、整潔度等符合要求。檢修工作結(jié)束后，需嚴(yán)格按照規(guī)定來重新裝回十字頭銷基準(zhǔn)面或彈性連桿端面。二是定期更換冷卻沖洗油，并清理油箱表面、內(nèi)部的雜物。置換冷卻沖洗油時(shí)，需參考超高壓往復(fù)式壓縮機(jī)的操作說明，注意冷卻沖洗油品質(zhì)，并遵循置換要求。結(jié)合大量的工作經(jīng)驗(yàn)，每間隔8000h應(yīng)清理冷卻沖洗油箱，并置換冷卻沖洗油。

　　2.5內(nèi)部油注入單向閥問題

　　超高壓往復(fù)式壓縮機(jī)若因特殊情況需停機(jī)檢修，在檢修工作全面結(jié)束后需進(jìn)行置換和吹掃，當(dāng)這些工作符合要求后才可重新啟動(dòng)。但是，此時(shí)壓縮機(jī)啟動(dòng)后內(nèi)部注油器發(fā)生氣體反竄的可能性較大，不得不停機(jī)置換，無形中延長了檢修時(shí)間，影響了正常的生產(chǎn)作業(yè)。

　　面對(duì)內(nèi)部油注入單向閥問題，可采取的處理措施相對(duì)較多，主要為：一是綜合各方面因素，需精準(zhǔn)控制內(nèi)部油注入量。為了保障內(nèi)部油注入量的合理性，需獲取超高壓往復(fù)式壓縮機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)等關(guān)鍵信息，監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。需要注意的是，檢修結(jié)束后啟動(dòng)內(nèi)部油泵注入內(nèi)部油的時(shí)間為5～10min，此時(shí)，需間歇盤車，檢查機(jī)械連接情況，分析內(nèi)部油注入系統(tǒng)的運(yùn)行情況。二是獲取機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)等信息，經(jīng)常性安排專業(yè)人員來檢測注入單向閥溫度。如溫度過高，則需要適當(dāng)調(diào)整，將溫度參數(shù)控制在正常標(biāo)準(zhǔn)。三是保持內(nèi)部油注入器視鏡液位處于高、低標(biāo)線之間，以便相關(guān)人員清晰了解注油情況。若有注油不暢情形，則需分析原因，采取針對(duì)性處理措施。四是抓住非機(jī)組原因停車機(jī)會(huì)，檢查、復(fù)核關(guān)鍵參數(shù)，如個(gè)別參數(shù)過大或者過小，應(yīng)立即調(diào)整。五是完善檢修標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建科學(xué)的設(shè)備檢修制度，以制度形式規(guī)定檢修周期、重難點(diǎn)、方法、責(zé)任劃分等，保障有關(guān)人員能依據(jù)制度規(guī)定來嚴(yán)格執(zhí)行檢修任務(wù)。

　　2.6輔助十字頭振動(dòng)高

　　超高壓往復(fù)式壓縮機(jī)中，輔助十字頭為必不可少的部分。根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，輔助十字頭振動(dòng)檢測的根本目的是測定沖擊力。當(dāng)壓縮機(jī)保持最佳的運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，撞擊力在5m/s2以內(nèi)。一些特殊情況下，液體可能進(jìn)入氣缸，產(chǎn)生撞擊，導(dǎo)致中心閥的結(jié)垢現(xiàn)象加劇，中心閥性能降低，難以發(fā)揮其作用。因?yàn)樯鲜鲆蛩兀瑲饬鳠o法均勻傳遞到輔助十字頭，進(jìn)而將發(fā)生輔助十字頭的異常振動(dòng)，影響壓縮機(jī)的影響狀態(tài)。

　　對(duì)于輔助十字頭異常振動(dòng)方面的問題，需做好以下工作：一是嚴(yán)格控制結(jié)垢現(xiàn)象。需定期、不定期清理超高壓輔助十字頭及附近部件，保持這些部件的潔凈度，避免結(jié)垢物過多影響部件性能。二是嚴(yán)格控制技術(shù)氣的注入量，經(jīng)常性收集和檢測技術(shù)氣的成分等，避免或減少自聚物。三是優(yōu)化高循環(huán)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，在原有基礎(chǔ)上增大高循環(huán)排油頻次，精準(zhǔn)控制夾帶量。四是中冷器入口溫度不得超過95℃。

　　2.7傳動(dòng)機(jī)構(gòu)問題

　　傳動(dòng)機(jī)構(gòu)問題也屬于超高壓往復(fù)式壓縮機(jī)的常見問題，當(dāng)出現(xiàn)此類問題時(shí)，設(shè)備響動(dòng)異常，無形中增大了壓縮機(jī)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。如果實(shí)際工作中無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)這一問題并采取有效的措施，易導(dǎo)致產(chǎn)生事故。但針對(duì)壓縮機(jī)的異常響動(dòng)，需要有關(guān)人員在實(shí)際工作中不斷積累經(jīng)驗(yàn)，熟悉超高壓往復(fù)式壓縮機(jī)的工作原理及運(yùn)行過程；可以在設(shè)備運(yùn)行時(shí)及時(shí)發(fā)現(xiàn)輕微響動(dòng)，分析聲音源頭或者變化規(guī)律。結(jié)合壓縮機(jī)的運(yùn)行情況，響動(dòng)異常的原因和處理方法為：一是柱塞余隙過小，此時(shí)需暫時(shí)停機(jī)，檢查壓縮機(jī)的柱塞余隙，并適當(dāng)增大。二是曲軸主軸瓦間隙過大，同樣需停機(jī)檢修，并調(diào)整此參數(shù)。三是連桿大小頭軸瓦損壞，除了要第一時(shí)間停機(jī)檢修外，還需要更換損壞部件。四是壓縮機(jī)與電動(dòng)機(jī)沒有對(duì)中，需在停機(jī)后找正。五是中心閥、柱塞損壞的部件或其它異物在氣缸中，需停機(jī)檢查氣缸情況，并清理雜物。

　　三、結(jié)語

　　超高壓往復(fù)式壓縮機(jī)在運(yùn)行時(shí)，需要運(yùn)行安全、穩(wěn)定，及時(shí)排除運(yùn)行中的各類問題。為了提高超高壓往復(fù)式壓縮機(jī)的運(yùn)行水平，有關(guān)人員需掌握此類設(shè)備的工作原理及操作要求。針對(duì)上述常見問題，需要熟悉發(fā)生的原因、處理方法，以保證問題出現(xiàn)的第一時(shí)間，快速鎖定故障位置，采取行之有效的處理措施。