【壓縮機網(wǎng)】引言
活塞式壓縮機廣泛應用在石油、化工、冶煉、礦山、醫藥等工業(yè)部門(mén)，用于輸送、加壓氣體介質(zhì)。壓縮機主要分為速度型和容積型兩大類(lèi)，往復活塞式壓縮機便是容積型壓縮機的一種。由于活塞式壓縮機適用的壓力范圍廣、效率高、適應性強，所以得到廣泛應用。但是活塞式壓縮機因為零部件較多，出現故障的幾率就增大了。例如，運轉的壓縮機突然停機，排氣量逐漸減少，異常的振動(dòng)等等。由于活塞式壓縮機結構比較復雜，零部件多，沒(méi)有經(jīng)驗的使用者在這些問(wèn)題面前往往會(huì )感到束手無(wú)策。筆者就這些問(wèn)題產(chǎn)生的原因及解決的辦法提出自己的看法，希望能對使用者朋友們起到一定的幫助作用。
一、壓縮機的突然停機事故
1、壓縮機自動(dòng)保護系統簡(jiǎn)介
現代設計生產(chǎn)的壓縮機為保證其安全可靠運行，都設置了自動(dòng)保護裝置，對氣體（介質(zhì)）系統、潤滑油系統、冷卻水系統的溫度、壓力都配置了監控裝置，當運行的壓縮機某個(gè)系統出現問(wèn)題時(shí)，都會(huì )發(fā)出聲光報警訊號，并做到延時(shí)自動(dòng)停機，以避免壓縮機出現重大事故。
a．氣管路系統
氣管路系統（氣體系統）它是由聯(lián)接進(jìn)氣緩沖器、排氣緩沖器、冷卻器、液氣分離器的管路組成。每級氣缸都配置一個(gè)進(jìn)氣緩沖器和一個(gè)排氣緩沖器，以減少氣流脈動(dòng)，一個(gè)冷卻器以降低氣體排出的溫度，一個(gè)液氣分離器排出氣體介質(zhì)中所含的水分。緩沖器上設有測壓測溫點(diǎn)，安裝了雙金屬溫度計和壓力表，供操作者現場(chǎng)觀(guān)測氣體介質(zhì)的溫度和壓力值。同時(shí)安裝了鉑熱電阻（或銅熱電阻）壓力變送器，將采集的信號集中到儀表盤(pán)上聯(lián)鎖至中控室，自動(dòng)監控氣體介質(zhì)的溫度和壓力值。當超出設定的規定值時(shí)，就會(huì )發(fā)出聲光報警信號和自動(dòng)停機。在各級液氣分離器上或氣體管路上還設置有安全閥，當氣體壓力超過(guò)規定值時(shí)，安全閥會(huì )自動(dòng)開(kāi)啟泄壓，構成壓縮機安全運行的雙保險。
b．冷卻水系統
氣體壓縮增壓過(guò)程是放熱過(guò)程，隨著(zhù)氣體壓力的加大，氣體溫度也會(huì )增高。為防止氣體溫度過(guò)度增高，超出設置的允許溫度，每個(gè)氣缸都設計有冷卻水腔，排氣緩沖器后面都要設置冷卻器。為防止潤滑油溫度過(guò)高，設有油冷卻器。利用管線(xiàn)聯(lián)接總進(jìn)水、排水管路、氣缸進(jìn)排水管、冷卻器進(jìn)排水管、油冷卻器進(jìn)排水管組成冷卻系統管線(xiàn)（冷卻水管路）。在氣缸、冷卻器、油冷卻器的進(jìn)排水管線(xiàn)上都安裝有測溫和測壓點(diǎn)，安裝有現場(chǎng)直接觀(guān)測壓力、溫度的一次儀表和將信號聯(lián)接至儀表盤(pán)和自控箱自動(dòng)控制溫度與壓力變化的二次儀表。當超過(guò)設定的溫度和壓力值時(shí)，壓縮機就會(huì )自動(dòng)停機。
c．潤滑油管路系統
壓縮機的曲軸與軸承之間，十字頭與滑道之間都要注油潤滑以減少摩擦力。有油潤滑的壓縮機填料和氣缸也要注油潤滑，這些需要注油部件上都有注油點(diǎn)，聯(lián)接稀油站、注油器、軸頭泵與這些注油點(diǎn)的管路形成了壓縮機的潤滑油管路系統。在潤滑油管路各個(gè)需監控壓力和溫度處同樣設置了溫度和壓力接頭，用來(lái)安裝現場(chǎng)觀(guān)測的一次儀表和遠程監控的二次儀表之用。
d．儀表管路系統
將氣管路系統、水管路系統、潤滑油管路系統上的二次儀表用接頭，用管線(xiàn)聯(lián)接到儀表盤(pán)和自控箱儀表上，組成了壓縮機的儀表管路系統。壓縮機生產(chǎn)廠(chǎng)提供的技術(shù)文件中有控制儀表一覽表，在該表中有根據用戶(hù)提供的氣體介質(zhì)成分、氣量、壓力、溫度及冷卻水參數等初始數據，用計算機計算出了各級氣體的進(jìn)排出溫度、壓力控制值、冷卻水的壓力、溫度控制值。壓縮機生產(chǎn)廠(chǎng)通常會(huì )把潤滑油壓力控制值規定為正常工作壓力值為0.3MPa，當油壓下降至0.15MPa時(shí)報警，降至0.1MPa時(shí)自動(dòng)聯(lián)鎖停機。
這四大管路系統是壓縮機安全可靠運行的生命線(xiàn)，無(wú)論哪一處出了故障，都會(huì )使壓縮機能自動(dòng)停機，避免造成重大的安全事故。請操作人員熟練掌握一覽表中規定的各種儀表控制值，經(jīng)常觀(guān)察儀表盤(pán)上各種儀表的數值變化。壓縮機各種事故都可以通過(guò)儀表顯示的數據找出原因。
2、軸承溫度高造成的停機
壓縮機的自控系統通常把軸承正常工作溫度限制度在60℃以下，當軸承溫度升至65℃時(shí)就會(huì )報警，升至70℃時(shí)就會(huì )自動(dòng)停機。一臺壓縮機根據列數的不同，軸承的數量也不同。如果是每個(gè)軸承溫度都升高而造成停機，很大原因是潤滑油的供油壓力不足造成的，此時(shí)的潤滑油壓力表會(huì )顯示壓力下降了。如果油壓沒(méi)有下降，仍能達到0.3MPa壓力，就要考慮是否潤滑油的質(zhì)量出了問(wèn)題。此時(shí)應化驗潤滑油的各項參數，判定是否潤滑油已經(jīng)變質(zhì)。如果確定是潤滑油變質(zhì)了，就要更換潤滑油。潤滑油壓力下降原因s*先要確定是否軸頭泵或者是稀油站的油泵有問(wèn)題了。另外，要檢查稀油站的油過(guò)濾器過(guò)濾前和過(guò)濾后的壓力差是否過(guò)大，判定是不是過(guò)濾器堵塞了。如果是過(guò)濾器堵塞了，就要清洗過(guò)濾器。多列的壓縮機如果是某一列軸承溫度高，而其余各列溫度正常，那么就要考慮是否該列的油路堵塞，或者是該列的軸承已經(jīng)燒研了。
3、排氣溫度高造成的停機
因為排氣溫度超標造成的停機事故占各類(lèi)停機事故的50%以上。根據被壓縮氣體的原始參數，例如介質(zhì)性質(zhì)、進(jìn)氣溫度、壓力，z*終的排氣壓力，溫度要求等，經(jīng)計算得出每級氣體溫度值。以此為依據確定出各級的溫度控制值。當超出確定的溫度控制值時(shí)，自動(dòng)控制系統就會(huì )報警直至停機。以一個(gè)三級壓縮的壓縮機，二級排氣溫度高造成的停機為例，分析溫度超標造成的停機原因。
a．進(jìn)氣溫度高形成的排氣溫度過(guò)高
造成二級進(jìn)氣溫度高的原因主要是一級冷卻器換熱效果不佳，使經(jīng)過(guò)冷卻器冷卻的氣體沒(méi)有達到設計要求溫度。原因可能是冷卻水的進(jìn)水溫度高了，或者是進(jìn)水的壓力低了，使冷卻水的換熱系數沒(méi)有達到設計的要求。排出以上兩個(gè)原因之后，就要考慮冷卻器本身的原因了。冷卻器芯子部件結垢是冷卻器失效的重要原因，水側結垢是因為冷卻水的水質(zhì)不好，尤其是用河水做冷卻水的廠(chǎng)礦壓縮機，水質(zhì)很難達標，冷卻器芯子部件的水側很容易結垢，致使水側的污垢系數很快就超過(guò)設計值規定。氣側結垢是由于氣體介質(zhì)臟，含雜質(zhì)多，尤其是氣缸有油潤滑的壓縮機，氣體介質(zhì)中含有油的成分，氣體溫度高，使油質(zhì)碳化，更容易使冷卻器芯子的氣側結垢，致使氣側的污垢系數上升。冷卻器由于冷卻水側污垢系數和氣側的污垢系數上升，使冷卻器的換熱效率大大下降，致使經(jīng)冷卻器冷卻后的氣體溫度上升，這樣就使進(jìn)入二級氣缸的氣體溫度上升，排氣溫度就超出了規定值，引起停機的后果。
解決的辦法是清洗冷卻器，根據實(shí)際情況采用機械清洗和化學(xué)清洗的方法，把冷卻器的殼體部件和芯子部件分別清洗干凈，恢復冷卻器的冷卻氣體功能。
b．氣閥損壞引起的氣溫超標
排除因冷卻器失效引起氣體超溫的原因后，z*大可能就是二級排氣閥出現了故障。排氣閥故障使氣體泄漏，不能把經(jīng)壓縮后的高溫氣體排至三級進(jìn)氣緩沖器，造成氣體的倒流。一部分高溫氣體進(jìn)入二級缸的吸氣腔，通常所說(shuō)的氣體內泄漏，氣體的吸氣溫度上升，那么氣體的排氣溫度必然上升，造成排氣溫度超標引起停機事故的發(fā)生。判斷排氣閥出故障的z*簡(jiǎn)單可行方法是，用手摸一下氣缸的吸氣閥腔側（輕輕的用手試著(zhù)觸摸，防止燙傷）。一般來(lái)說(shuō)，氣缸吸氣閥腔側的溫度不會(huì )超過(guò)60℃，因為經(jīng)一級冷卻器后的氣體溫度要求低于40℃（通常冷卻器設計時(shí)要求排氣溫度低于40℃，冷卻水的排水溫度一定要控制在40℃以下）。否則，一旦冷卻水溫超過(guò)40℃（極點(diǎn)），水就會(huì )迅速引起結垢，造成冷卻器功能失效。此時(shí)，由于熱傳導等因素，氣缸吸氣腔側溫度會(huì )超過(guò)設定吸氣溫度的40℃，如果用手觸摸超過(guò)正常工作溫度時(shí)，或用接觸式溫度計測量氣缸溫度超常時(shí)，就要考慮是排氣閥損壞有故障了。應拆驗排氣閥，找出原因，及時(shí)排除或更換新的排氣閥了。
c．氣缸鏡面粗糙度上升引起的磨擦熱增高
拆驗氣閥如果沒(méi)有問(wèn)題時(shí)，就應該考慮是氣缸鏡面出現了磨損、劃痕、拉毛等缺陷。氣缸鏡面粗糙度上升，活塞在往復運動(dòng)時(shí)摩擦力就會(huì )加大，摩擦產(chǎn)生的熱能使缸體溫度上升，氣體溫度也同時(shí)增高。此時(shí)應仔細檢查活塞環(huán)、支承環(huán)上是否有雜質(zhì)嵌入，修復氣缸的破損處，用油石仔細修光，以減少摩擦力的產(chǎn)生。
4、排氣壓力超標引起的停機
為滿(mǎn)足連續生產(chǎn)流程中對氣量變化的要求，壓縮機氣體管路設計時(shí)要增設一條末級回一級進(jìn)氣的管線(xiàn)，利用氣量調節閥將生產(chǎn)流程中多余的氣體排回到一級進(jìn)氣管中。廠(chǎng)家也會(huì )增設一個(gè)儲氣罐儲備一定量的氣體，以應對壓縮機一旦出現故障給啟動(dòng)備機預留出一段時(shí)間。壓縮機生產(chǎn)廠(chǎng)也會(huì )應用戶(hù)的要求，在氣缸設計時(shí)增設余隙調節氣量裝置，或者當超負荷時(shí)采用壓開(kāi)吸氣閥閥片實(shí)現負荷為0、25%、75%、100%的運轉狀態(tài)。為保證安全的雙保險，壓縮機的各級間管路都安裝有安全閥，當氣體壓力超標時(shí)能自動(dòng)開(kāi)啟泄壓，確保壓縮機的安全可靠運轉。
因供氣壓力的波動(dòng)性及末級排氣管超壓氣體回一級進(jìn)氣管線(xiàn)因素的影響，一級進(jìn)氣管線(xiàn)實(shí)際氣體壓力值要高于設計值。雖然增高值不大，但也會(huì )引起末級排氣壓力超標引起的自動(dòng)停機。而此時(shí)各級安全閥并未起跳泄壓，因為壓縮機氣缸各級壓力比是固定的，雖然一級進(jìn)氣壓力增值不大，但是級數越多，末級的排氣壓力增值就越高，安全閥的動(dòng)作是機械式的，動(dòng)作反映有延時(shí)性，而壓力變送器（屬于智能型）是電子信號，反應的非常靈敏及時(shí)。所以，雖然安全閥的啟跳壓力值和自控箱設定值一致，安全閥沒(méi)有啟跳而自動(dòng)控制儀表就動(dòng)作使壓縮機停機了。此類(lèi)停機屬于設備的安全保護自動(dòng)停機，不必驚慌。為避免因氣量波動(dòng)引起的頻繁停機，建議用戶(hù)一定要使用帶有氣量調節功能的壓縮機，具備壓開(kāi)吸氣閥功能的壓縮機是較好的選擇。
5、振動(dòng)超標引起的停機
大型活塞式壓縮機在機身正面和側面都安裝有測量水平方向和垂直方向振動(dòng)值的振動(dòng)儀。當振動(dòng)值超過(guò)規定值時(shí)，壓縮機就會(huì )自動(dòng)停機，以防止振動(dòng)超值引起設備損壞。下面就說(shuō)明幾點(diǎn)引起機身振動(dòng)的原因。
a．氣流脈動(dòng)引起的振動(dòng)
我們把氣體管道內所容納的氣體稱(chēng)為氣柱，因為氣體可以壓縮、膨脹，故氣柱是具有連續質(zhì)量的彈性振動(dòng)系統。這個(gè)系統本身當受到激發(fā)后，就會(huì )產(chǎn)生振動(dòng)響應?；钊綁嚎s機向管內是間歇地排氣，就是對管道氣柱的激發(fā)，使氣柱產(chǎn)生振動(dòng)，表現為管道內氣體的壓力和速度呈周期性變化，這種現象稱(chēng)為氣流脈動(dòng)。脈動(dòng)的壓力波沿著(zhù)氣體管道以聲速傳播，在管道的轉彎處或通流面積變化處產(chǎn)生周期性變化的作用力，該力導致管道及設備機械振動(dòng)。氣流脈動(dòng)將帶來(lái)一系列的危害，它使壓縮機的容積效率降低，氣閥的工作環(huán)境惡化，功率消耗增加，控制儀表失靈等。為減少氣流脈動(dòng)引起的設備振動(dòng)，活塞式壓縮機在每級氣缸的進(jìn)排氣口都安裝進(jìn)氣緩沖器和排氣緩沖器。受壓縮機安裝空間的限制以及制造成本等因素，緩沖器容積不可能制造的特別大，使減少氣流脈動(dòng)的能力受到制約。對現有壓縮機z*簡(jiǎn)單有效可行的減少氣流脈動(dòng)方法是，在緩沖器的進(jìn)口或出口處增設一個(gè)孔板，孔板開(kāi)口的大小尺寸要通過(guò)計算機根據氣體介質(zhì)、壓力、氣量、溫度等參數計算得出，安裝孔板后可有效的減少氣流的脈動(dòng)值。
對多臺壓縮機并聯(lián)運行時(shí)，必須使用集管器，以控制脈動(dòng)氣流的壓力不均勻度在許用范圍之內。集管器的制造關(guān)鍵是通流面積要足夠大，即總管面積A大于或等于支管面積Ai之和的3倍，否則緩沖效果不理想。另外，要注意分支管的長(cháng)度，必須避開(kāi)一階和二階氣柱共振。
b．管道的機械振動(dòng)
由于壓縮機各列的往復質(zhì)量不可能達到一樣重，使壓縮機主機動(dòng)平衡性能欠佳。加之管道內脈動(dòng)氣流在轉彎、變截面、閥門(mén)、盲管等處產(chǎn)生交變載荷激振力，導致管道產(chǎn)生了機械振動(dòng)。反過(guò)來(lái)，管道的振動(dòng)也會(huì )加劇壓縮機主機的機械振動(dòng)，當振幅達到設計規定值時(shí)，壓縮機就會(huì )自動(dòng)停機。采用下列措施可減少因管道振動(dòng)引起的停機。
?、僭O計安裝合理的彎道
管道設計安裝要盡可能的減少轉彎，避免急轉彎，特別要避免空間轉彎，彎管或彎頭的圓弧半徑要盡可能大。這是為了減少產(chǎn)生激振力的場(chǎng)所和減少激振力力幅，從而達到減少機械振動(dòng)的振幅目的。
?、诜乐构艿喇a(chǎn)生機械共振
管道設計時(shí)需進(jìn)行管道結構固有頻率的計算，盡量使管道固有頻率調整至激振力頻率的3倍以上。固有頻率越高越好，因為對于較復雜的管道系統，固有頻率值是非常密布的，很難使管系脫離某階的共振區。但高階共振的振幅較小，而基頻共振的振幅z*大，故主要避開(kāi)低頻階次的共振。
?、酃艿赖闹С性O計
支承的剛度是影響管系固有頻率的重要因素。支承剛度越強，支承的剛度變化對系統固有頻率影響越大，支承剛度越低，管系的固有頻率值越低；反之，支承剛度越強，管系的固有頻率值越高。
管道和支承間通常都襯有石棉橡膠或硬木制襯墊，這會(huì )使管道和支承間變成彈性聯(lián)接，從而降低支承剛度。故設計安裝支承時(shí)，應使支承的剛度大而支承的質(zhì)量要小，管道和支承間應力求剛性聯(lián)接，盡可能不采用襯墊或采用薄襯墊。支承的間距不要過(guò)長(cháng)，支承應“落地生根”，不能和樓板連接，也不能和主機的地基連接。支承的標高不宜過(guò)高，并且力求支承間的標高一致。
?、馨惭b消振器
在振動(dòng)較嚴重的管段上，管道處于共振狀態(tài)，應安裝消振器，用以改變振動(dòng)系統的自由度及固有頻率值，使振動(dòng)值減輕。消振器的固有頻率應等于激振頻率，以使能量消耗在消振器上，使管道振動(dòng)值得以消減。提醒注意，當管道不處于共振狀態(tài)時(shí)，安裝消振器是無(wú)效的。
c．活塞下沉引起的振動(dòng)
壓縮機長(cháng)時(shí)間運轉后，尤其是壓縮的氣體較臟時(shí)，支承環(huán)和活塞環(huán)都會(huì )磨損。當磨損較嚴重時(shí)，活塞就會(huì )下沉，使活塞運行的軌跡不是與氣缸中心線(xiàn)同心，即兩者的同軸度發(fā)生了偏移。曲軸每轉一圈，活塞就會(huì )上下跳動(dòng)一次，活塞的上下跳動(dòng)會(huì )引起氣缸跳動(dòng)，致使壓縮機主機發(fā)生振動(dòng)，引發(fā)停機故事發(fā)生。故當活塞環(huán)支承環(huán)磨損到一定程度后，必須及時(shí)更換新的活塞環(huán)和支承環(huán)。
d．氣閥原因引起的振動(dòng)
氣閥引起壓縮機振動(dòng)往往會(huì )被忽視，一些人認為這是風(fēng)馬牛不相關(guān)的事，其實(shí)不然。壓縮機設計是根據綜合活塞力大小來(lái)確定基礎件噸位的，綜合活塞力是氣體力、往復慣性力、旋轉慣性力、往復磨擦力疊加成的綜合作用力，當吸氣閥或排氣閥發(fā)生損壞時(shí)，或者利用壓開(kāi)吸氣閥閥片來(lái)調節氣量時(shí)，此時(shí)氣體力就會(huì )發(fā)生很大的變化，慣性力就會(huì )成為綜合活塞力的主要因素。氣體力的下降反而使綜合活塞力上升，引起主機的振動(dòng)力加大，這就是壓縮機開(kāi)空車(chē)時(shí)振動(dòng)，而滿(mǎn)負荷運轉時(shí)反而不振的原因。因此，要經(jīng)常檢查傾聽(tīng)壓縮機氣缸的工作聲音，根據運轉發(fā)出的聲音判定氣閥是否工作良好，不要長(cháng)時(shí)間利用壓開(kāi)吸氣閥閥片來(lái)控制調節氣量，降低能影響壓縮機發(fā)生振動(dòng)的因素，保證壓縮機長(cháng)期安全運轉。
二、排氣量不足
長(cháng)期運轉的壓縮機往往會(huì )出現一個(gè)令人頭痛的問(wèn)題，那就是排氣量逐漸下降，造成產(chǎn)品產(chǎn)量的下滑。什么原因會(huì )使壓縮機的排氣量下降呢？下面就可能影響到壓縮機排氣量下降z*常見(jiàn)的因素加以分析，并提出一些處理方法。
1、填料泄漏
填料泄漏是造成排氣量下降z*重要的原因，因為填料泄漏將使壓縮介質(zhì)漏入大氣、吸氣管或者與第一級吸氣管相通的容積（如第一級吸入容積、與第一級入口相通的平衡容積或曲軸箱等），這樣的泄漏稱(chēng)為外泄漏。外泄漏使壓縮機的排氣量降低，同時(shí)對各級的壓力也會(huì )發(fā)生影響。我們就造成填料泄漏的原因加以分析，提出處理方法如下。
a．填料環(huán)的磨損或損壞
填料與活塞桿無(wú)時(shí)不刻的在摩擦，必然會(huì )導致填料環(huán)的磨損，當填料環(huán)的內孔磨損到一定程度或者夾緊填料環(huán)的彈簧力不夠時(shí)，環(huán)的內孔與活塞桿就不能緊密的貼合，從而使壓縮的氣體（介質(zhì)）會(huì )沿著(zhù)活塞桿與填料環(huán)間的縫隙流出，造成填料的泄漏。對于磨損較嚴重的填料環(huán)必須及時(shí)更換。
b．填料的冷卻效果差
填料與活塞桿在不斷的摩擦，摩擦就會(huì )產(chǎn)生熱量，這些熱量如不能及時(shí)被帶走，就會(huì )因升溫把填料燒壞。填料環(huán)通常是由填充聚四氟乙烯制造，過(guò)熱會(huì )導致填料環(huán)變軟、變形，封不住高壓氣體的外泄，造成填料泄漏。為防止填料的過(guò)熱，通常是采用通水冷卻填料盒，由于填料部件的安裝空間限制，水的通道面積都比較小，如果冷卻水水質(zhì)不好，很容易結垢，使冷卻水通道堵塞。填料由于得不到充分的冷卻而升溫，降低了填料環(huán)的密封性能而使壓縮氣體泄漏。因此，要求填料用的冷卻水一定要采用軟化水，有條件的工廠(chǎng)，應用液氨做冷卻劑冷卻填料，效果更佳。
c．填料的裝配質(zhì)量不良
填料裝配質(zhì)量是保證填料能否長(cháng)期有效進(jìn)行的關(guān)鍵，也是造成填料泄漏的重要原因。z*常見(jiàn)的失誤是把各種填料環(huán)隨意安裝在填料盒內，造成填料功能下降，氣體泄漏。正確的安裝方法是受力側方向開(kāi)始（氣缸側）徑向環(huán)、切向環(huán)、阻流環(huán)的順序安裝，千萬(wàn)不可搞錯順序。填料盒之間必須做到嚴密接觸，可采用研磨的方法達到，注意填料盒、填料環(huán)端面，防止端面有劃痕、麻點(diǎn)、磕碰現象的存在。填料環(huán)在盒內的軸向串動(dòng)量過(guò)大或過(guò)小也是填料失效的重要原因。尤其是購買(mǎi)配件不是原壓縮機生產(chǎn)廠(chǎng)的時(shí)，通常壓縮機生產(chǎn)廠(chǎng)都會(huì )給出填料環(huán)在盒內的串動(dòng)量值，但由于購買(mǎi)非原生產(chǎn)廠(chǎng)的填料環(huán)配方的不同，填料環(huán)的線(xiàn)脹系數也不同，串動(dòng)量大時(shí)環(huán)會(huì )撞擊填料盒，造成填料環(huán)過(guò)早的損壞，同時(shí)密封效果也不好；串動(dòng)量過(guò)小時(shí)，會(huì )因溫度上升填料環(huán)的熱膨脹而擠死，使填料的密封功能失效。為避免此類(lèi)事故發(fā)生，建議盡量購置原生產(chǎn)廠(chǎng)的填料配件。
2、活塞環(huán)泄漏
單作用活塞的活塞環(huán)密封不嚴密，所漏出的氣體屬于外泄漏，雙作用氣缸的活塞環(huán)不嚴密，將交替出現內泄漏和外泄漏，所以活塞環(huán)密封不嚴密都會(huì )影響排氣量?；钊跉飧變雀咚偻鶑瓦\動(dòng)中，活塞環(huán)、支承環(huán)的磨損在所難免，隨著(zhù)活塞環(huán)、支承環(huán)的不斷磨損，其密封性能也在不斷的下降，壓縮氣體的泄漏量逐漸增多，造成排氣量的下降?；钊h(huán)、支承環(huán)的過(guò)度磨損也會(huì )造成更加嚴重的后果，那就是活塞重心下移，活塞的圓心與氣缸圓心同軸度下降，活塞在氣缸中往復運動(dòng)時(shí)會(huì )因不同心而上下跳動(dòng)，活塞桿的跳動(dòng)直接影響到填料的密封性能下降，導致氣體外泄，降低排氣量。因此，磨損到一定程度的活塞環(huán)、支承環(huán)，必須及時(shí)更換，以避免排氣量下降和主機振動(dòng)的雙重損害發(fā)生。注意更換活塞環(huán)時(shí)，活塞環(huán)的開(kāi)口處要互相錯開(kāi)，防止壓縮氣體的直接穿過(guò)，降低活塞環(huán)的密封性能。
3、氣閥的泄漏
第一級吸氣閥不嚴密或延遲關(guān)閉，所漏出的氣體將分別漏入大氣、吸氣管或者與第一級吸氣管相通的容積，造成外泄漏，降低了排氣量。從理論上講除第一級以外的各級氣閥不嚴密，所漏出的氣體只是在壓縮機內部從高壓部位返回低壓部位，這樣的泄漏稱(chēng)為內泄漏。內泄漏只增大第一級后各級的壓縮氣量，改變級間壓力分配，增大壓縮機的功率消耗，對壓縮機的排氣量沒(méi)有直接影響。但是當氣閥的不嚴密程度比較嚴重時(shí)，或者氣閥有損壞時(shí)，不用說(shuō)壓縮機的排氣量無(wú)法保證，就連要求的排氣壓力也是達不到的。所以說(shuō)氣閥雖小，卻是保證壓縮機正常工作的關(guān)鍵，要時(shí)刻關(guān)注氣閥的工作狀況，從氣閥的工作聲音、氣體的溫度、壓力變化等參數來(lái)判定是哪級氣閥出現了毛病。例如，第三級排氣閥有毛病時(shí)，吸氣閥腔的溫度就會(huì )增高，吸氣壓力值也會(huì )加大。
4、溫度系數降低
壓縮機在吸氣過(guò)程中，因氣體加熱而對氣缸吸氣能力影響的系數稱(chēng)為溫度系數。一臺正常運轉的壓縮機，填料不泄漏，氣閥、活塞等部件都運行良好，排氣量卻莫名其妙的逐漸減少，往往令人百思不解。其實(shí)，問(wèn)題就出在人們往往想不到的氣缸冷卻水腔結垢上，為了降低氣缸的工作溫度，氣缸缸徑外面及氣閥閥腔周?chē)荚O置水腔，通冷卻水以降低溫度。冷卻水水質(zhì)欠佳、水溫升高等原因，水中的鈣離子、鈉離子等就會(huì )結垢附著(zhù)到缸壁上，氣缸冷卻水腔的結垢，降低換熱效果，缺體就會(huì )升溫，吸入的氣體在經(jīng)過(guò)閥室時(shí)就會(huì )受到預熱，體積就會(huì )增大，從而降低了吸入氣體量，使壓縮機的溫度系數降低，導致壓縮機排氣量減少。
如何解決這一問(wèn)題呢？由于氣缸的冷卻水腔空間狹小，無(wú)法采用人工的方法進(jìn)行清理，選用化學(xué)方法清理水垢是w*可行辦法。選購一種安全型除垢劑，用泵將除垢劑從冷卻水進(jìn)口泵入水腔，從冷卻水出口流出，循環(huán)清洗，直至將水垢清除干凈，排氣量不足問(wèn)題就會(huì )迎刃而解了。
5、壓縮機轉數丟失
采用皮帶和皮帶輪聯(lián)結電機和壓縮機的壓縮機，例如空壓機站z*常用的4L-20/8型空氣壓縮機，用戶(hù)經(jīng)常反映，壓縮機運行良好，各部件檢查都沒(méi)有問(wèn)題，就是排氣量在逐漸減少，不知何因，請求幫助?？梢钥隙ù饛偷氖?，問(wèn)題就出在皮帶和皮帶輪部件上，皮帶輪靠皮帶的張緊力來(lái)傳遞動(dòng)力，皮帶與皮帶輪之間的磨擦使皮帶輪輪槽表面的粗糙度降低，加之皮帶的磨損使皮帶與皮帶輪之間的磨擦力減小，皮帶的張緊力也再減小，尤其是小皮帶輪端，因皮帶包角較小，更容易產(chǎn)生皮帶與皮帶輪之間的相對滑動(dòng)，也就是通常所說(shuō)的丟轉數了。由于壓縮機實(shí)際轉數的降低，造成了排氣量的下降。解決的辦法是，移動(dòng)電動(dòng)機，使皮帶拉緊一些，以增大皮帶的張緊力，同時(shí)也要注意不能把皮帶拉的過(guò)緊，應使皮帶有一定的撓度，以防皮帶過(guò)緊造成斷裂傷人事故。皮帶磨損大時(shí)，應更換同規格型號的新皮帶。
三、寒冷地區冬季壓縮機啟動(dòng)開(kāi)車(chē)困難的問(wèn)題
冬季寒冷地區（新疆北部及遼寧、黑龍江、吉林?。┦彝夤ぷ鞯膲嚎s機（露天，有棚無(wú)墻使用的壓縮機），因天氣寒冷溫度過(guò)低，生產(chǎn)企業(yè)多采用電加熱器或蒸氣加熱的方法來(lái)提高機身油池和稀油站油箱潤滑油的溫度，來(lái)保證壓縮機能夠啟動(dòng)開(kāi)車(chē)。因加熱緩慢或不及散熱快而影響壓縮機的開(kāi)機，潤滑油溫成為企業(yè)感到頭痛的一個(gè)問(wèn)題。我們介紹一種潤滑油能夠在氣溫-30℃的天氣情況下正常開(kāi)機，解決因潤滑油冷凝影響壓縮機開(kāi)機的困難問(wèn)題。
建議寒冷地區壓縮機用戶(hù)，壓縮機運動(dòng)機構用潤滑油冬季時(shí)應使用中石化潤滑油分公司生產(chǎn)的4513-100牌號的合成油，該油的性能指標如表1。
參考文獻
1.壓縮機工程手冊 主編 郁永章 姜培正 孫嗣瑩 中國石化出版社
2.活塞式壓縮機設計 主編 活塞式壓縮機編寫(xiě)組 機械工業(yè)出版社
【壓縮機網(wǎng)】引言
活塞式壓縮機廣泛應用在石油、化工、冶煉、礦山、醫藥等工業(yè)部門(mén)，用于輸送、加壓氣體介質(zhì)。壓縮機主要分為速度型和容積型兩大類(lèi)，往復活塞式壓縮機便是容積型壓縮機的一種。由于活塞式壓縮機適用的壓力范圍廣、效率高、適應性強，所以得到廣泛應用。但是活塞式壓縮機因為零部件較多，出現故障的幾率就增大了。例如，運轉的壓縮機突然停機，排氣量逐漸減少，異常的振動(dòng)等等。由于活塞式壓縮機結構比較復雜，零部件多，沒(méi)有經(jīng)驗的使用者在這些問(wèn)題面前往往會(huì )感到束手無(wú)策。筆者就這些問(wèn)題產(chǎn)生的原因及解決的辦法提出自己的看法，希望能對使用者朋友們起到一定的幫助作用。
一、壓縮機的突然停機事故
1、壓縮機自動(dòng)保護系統簡(jiǎn)介
現代設計生產(chǎn)的壓縮機為保證其安全可靠運行，都設置了自動(dòng)保護裝置，對氣體（介質(zhì)）系統、潤滑油系統、冷卻水系統的溫度、壓力都配置了監控裝置，當運行的壓縮機某個(gè)系統出現問(wèn)題時(shí)，都會(huì )發(fā)出聲光報警訊號，并做到延時(shí)自動(dòng)停機，以避免壓縮機出現重大事故。
a．氣管路系統
氣管路系統（氣體系統）它是由聯(lián)接進(jìn)氣緩沖器、排氣緩沖器、冷卻器、液氣分離器的管路組成。每級氣缸都配置一個(gè)進(jìn)氣緩沖器和一個(gè)排氣緩沖器，以減少氣流脈動(dòng)，一個(gè)冷卻器以降低氣體排出的溫度，一個(gè)液氣分離器排出氣體介質(zhì)中所含的水分。緩沖器上設有測壓測溫點(diǎn)，安裝了雙金屬溫度計和壓力表，供操作者現場(chǎng)觀(guān)測氣體介質(zhì)的溫度和壓力值。同時(shí)安裝了鉑熱電阻（或銅熱電阻）壓力變送器，將采集的信號集中到儀表盤(pán)上聯(lián)鎖至中控室，自動(dòng)監控氣體介質(zhì)的溫度和壓力值。當超出設定的規定值時(shí)，就會(huì )發(fā)出聲光報警信號和自動(dòng)停機。在各級液氣分離器上或氣體管路上還設置有安全閥，當氣體壓力超過(guò)規定值時(shí)，安全閥會(huì )自動(dòng)開(kāi)啟泄壓，構成壓縮機安全運行的雙保險。
b．冷卻水系統
氣體壓縮增壓過(guò)程是放熱過(guò)程，隨著(zhù)氣體壓力的加大，氣體溫度也會(huì )增高。為防止氣體溫度過(guò)度增高，超出設置的允許溫度，每個(gè)氣缸都設計有冷卻水腔，排氣緩沖器后面都要設置冷卻器。為防止潤滑油溫度過(guò)高，設有油冷卻器。利用管線(xiàn)聯(lián)接總進(jìn)水、排水管路、氣缸進(jìn)排水管、冷卻器進(jìn)排水管、油冷卻器進(jìn)排水管組成冷卻系統管線(xiàn)（冷卻水管路）。在氣缸、冷卻器、油冷卻器的進(jìn)排水管線(xiàn)上都安裝有測溫和測壓點(diǎn)，安裝有現場(chǎng)直接觀(guān)測壓力、溫度的一次儀表和將信號聯(lián)接至儀表盤(pán)和自控箱自動(dòng)控制溫度與壓力變化的二次儀表。當超過(guò)設定的溫度和壓力值時(shí)，壓縮機就會(huì )自動(dòng)停機。
c．潤滑油管路系統
壓縮機的曲軸與軸承之間，十字頭與滑道之間都要注油潤滑以減少摩擦力。有油潤滑的壓縮機填料和氣缸也要注油潤滑，這些需要注油部件上都有注油點(diǎn)，聯(lián)接稀油站、注油器、軸頭泵與這些注油點(diǎn)的管路形成了壓縮機的潤滑油管路系統。在潤滑油管路各個(gè)需監控壓力和溫度處同樣設置了溫度和壓力接頭，用來(lái)安裝現場(chǎng)觀(guān)測的一次儀表和遠程監控的二次儀表之用。
d．儀表管路系統
將氣管路系統、水管路系統、潤滑油管路系統上的二次儀表用接頭，用管線(xiàn)聯(lián)接到儀表盤(pán)和自控箱儀表上，組成了壓縮機的儀表管路系統。壓縮機生產(chǎn)廠(chǎng)提供的技術(shù)文件中有控制儀表一覽表，在該表中有根據用戶(hù)提供的氣體介質(zhì)成分、氣量、壓力、溫度及冷卻水參數等初始數據，用計算機計算出了各級氣體的進(jìn)排出溫度、壓力控制值、冷卻水的壓力、溫度控制值。壓縮機生產(chǎn)廠(chǎng)通常會(huì )把潤滑油壓力控制值規定為正常工作壓力值為0.3MPa，當油壓下降至0.15MPa時(shí)報警，降至0.1MPa時(shí)自動(dòng)聯(lián)鎖停機。
這四大管路系統是壓縮機安全可靠運行的生命線(xiàn)，無(wú)論哪一處出了故障，都會(huì )使壓縮機能自動(dòng)停機，避免造成重大的安全事故。請操作人員熟練掌握一覽表中規定的各種儀表控制值，經(jīng)常觀(guān)察儀表盤(pán)上各種儀表的數值變化。壓縮機各種事故都可以通過(guò)儀表顯示的數據找出原因。
2、軸承溫度高造成的停機
壓縮機的自控系統通常把軸承正常工作溫度限制度在60℃以下，當軸承溫度升至65℃時(shí)就會(huì )報警，升至70℃時(shí)就會(huì )自動(dòng)停機。一臺壓縮機根據列數的不同，軸承的數量也不同。如果是每個(gè)軸承溫度都升高而造成停機，很大原因是潤滑油的供油壓力不足造成的，此時(shí)的潤滑油壓力表會(huì )顯示壓力下降了。如果油壓沒(méi)有下降，仍能達到0.3MPa壓力，就要考慮是否潤滑油的質(zhì)量出了問(wèn)題。此時(shí)應化驗潤滑油的各項參數，判定是否潤滑油已經(jīng)變質(zhì)。如果確定是潤滑油變質(zhì)了，就要更換潤滑油。潤滑油壓力下降原因s*先要確定是否軸頭泵或者是稀油站的油泵有問(wèn)題了。另外，要檢查稀油站的油過(guò)濾器過(guò)濾前和過(guò)濾后的壓力差是否過(guò)大，判定是不是過(guò)濾器堵塞了。如果是過(guò)濾器堵塞了，就要清洗過(guò)濾器。多列的壓縮機如果是某一列軸承溫度高，而其余各列溫度正常，那么就要考慮是否該列的油路堵塞，或者是該列的軸承已經(jīng)燒研了。
3、排氣溫度高造成的停機
因為排氣溫度超標造成的停機事故占各類(lèi)停機事故的50%以上。根據被壓縮氣體的原始參數，例如介質(zhì)性質(zhì)、進(jìn)氣溫度、壓力，z*終的排氣壓力，溫度要求等，經(jīng)計算得出每級氣體溫度值。以此為依據確定出各級的溫度控制值。當超出確定的溫度控制值時(shí)，自動(dòng)控制系統就會(huì )報警直至停機。以一個(gè)三級壓縮的壓縮機，二級排氣溫度高造成的停機為例，分析溫度超標造成的停機原因。
a．進(jìn)氣溫度高形成的排氣溫度過(guò)高
造成二級進(jìn)氣溫度高的原因主要是一級冷卻器換熱效果不佳，使經(jīng)過(guò)冷卻器冷卻的氣體沒(méi)有達到設計要求溫度。原因可能是冷卻水的進(jìn)水溫度高了，或者是進(jìn)水的壓力低了，使冷卻水的換熱系數沒(méi)有達到設計的要求。排出以上兩個(gè)原因之后，就要考慮冷卻器本身的原因了。冷卻器芯子部件結垢是冷卻器失效的重要原因，水側結垢是因為冷卻水的水質(zhì)不好，尤其是用河水做冷卻水的廠(chǎng)礦壓縮機，水質(zhì)很難達標，冷卻器芯子部件的水側很容易結垢，致使水側的污垢系數很快就超過(guò)設計值規定。氣側結垢是由于氣體介質(zhì)臟，含雜質(zhì)多，尤其是氣缸有油潤滑的壓縮機，氣體介質(zhì)中含有油的成分，氣體溫度高，使油質(zhì)碳化，更容易使冷卻器芯子的氣側結垢，致使氣側的污垢系數上升。冷卻器由于冷卻水側污垢系數和氣側的污垢系數上升，使冷卻器的換熱效率大大下降，致使經(jīng)冷卻器冷卻后的氣體溫度上升，這樣就使進(jìn)入二級氣缸的氣體溫度上升，排氣溫度就超出了規定值，引起停機的后果。
解決的辦法是清洗冷卻器，根據實(shí)際情況采用機械清洗和化學(xué)清洗的方法，把冷卻器的殼體部件和芯子部件分別清洗干凈，恢復冷卻器的冷卻氣體功能。
b．氣閥損壞引起的氣溫超標
排除因冷卻器失效引起氣體超溫的原因后，z*大可能就是二級排氣閥出現了故障。排氣閥故障使氣體泄漏，不能把經(jīng)壓縮后的高溫氣體排至三級進(jìn)氣緩沖器，造成氣體的倒流。一部分高溫氣體進(jìn)入二級缸的吸氣腔，通常所說(shuō)的氣體內泄漏，氣體的吸氣溫度上升，那么氣體的排氣溫度必然上升，造成排氣溫度超標引起停機事故的發(fā)生。判斷排氣閥出故障的z*簡(jiǎn)單可行方法是，用手摸一下氣缸的吸氣閥腔側（輕輕的用手試著(zhù)觸摸，防止燙傷）。一般來(lái)說(shuō)，氣缸吸氣閥腔側的溫度不會(huì )超過(guò)60℃，因為經(jīng)一級冷卻器后的氣體溫度要求低于40℃（通常冷卻器設計時(shí)要求排氣溫度低于40℃，冷卻水的排水溫度一定要控制在40℃以下）。否則，一旦冷卻水溫超過(guò)40℃（極點(diǎn)），水就會(huì )迅速引起結垢，造成冷卻器功能失效。此時(shí)，由于熱傳導等因素，氣缸吸氣腔側溫度會(huì )超過(guò)設定吸氣溫度的40℃，如果用手觸摸超過(guò)正常工作溫度時(shí)，或用接觸式溫度計測量氣缸溫度超常時(shí)，就要考慮是排氣閥損壞有故障了。應拆驗排氣閥，找出原因，及時(shí)排除或更換新的排氣閥了。
c．氣缸鏡面粗糙度上升引起的磨擦熱增高
拆驗氣閥如果沒(méi)有問(wèn)題時(shí)，就應該考慮是氣缸鏡面出現了磨損、劃痕、拉毛等缺陷。氣缸鏡面粗糙度上升，活塞在往復運動(dòng)時(shí)摩擦力就會(huì )加大，摩擦產(chǎn)生的熱能使缸體溫度上升，氣體溫度也同時(shí)增高。此時(shí)應仔細檢查活塞環(huán)、支承環(huán)上是否有雜質(zhì)嵌入，修復氣缸的破損處，用油石仔細修光，以減少摩擦力的產(chǎn)生。
4、排氣壓力超標引起的停機
為滿(mǎn)足連續生產(chǎn)流程中對氣量變化的要求，壓縮機氣體管路設計時(shí)要增設一條末級回一級進(jìn)氣的管線(xiàn)，利用氣量調節閥將生產(chǎn)流程中多余的氣體排回到一級進(jìn)氣管中。廠(chǎng)家也會(huì )增設一個(gè)儲氣罐儲備一定量的氣體，以應對壓縮機一旦出現故障給啟動(dòng)備機預留出一段時(shí)間。壓縮機生產(chǎn)廠(chǎng)也會(huì )應用戶(hù)的要求，在氣缸設計時(shí)增設余隙調節氣量裝置，或者當超負荷時(shí)采用壓開(kāi)吸氣閥閥片實(shí)現負荷為0、25%、75%、100%的運轉狀態(tài)。為保證安全的雙保險，壓縮機的各級間管路都安裝有安全閥，當氣體壓力超標時(shí)能自動(dòng)開(kāi)啟泄壓，確保壓縮機的安全可靠運轉。
因供氣壓力的波動(dòng)性及末級排氣管超壓氣體回一級進(jìn)氣管線(xiàn)因素的影響，一級進(jìn)氣管線(xiàn)實(shí)際氣體壓力值要高于設計值。雖然增高值不大，但也會(huì )引起末級排氣壓力超標引起的自動(dòng)停機。而此時(shí)各級安全閥并未起跳泄壓，因為壓縮機氣缸各級壓力比是固定的，雖然一級進(jìn)氣壓力增值不大，但是級數越多，末級的排氣壓力增值就越高，安全閥的動(dòng)作是機械式的，動(dòng)作反映有延時(shí)性，而壓力變送器（屬于智能型）是電子信號，反應的非常靈敏及時(shí)。所以，雖然安全閥的啟跳壓力值和自控箱設定值一致，安全閥沒(méi)有啟跳而自動(dòng)控制儀表就動(dòng)作使壓縮機停機了。此類(lèi)停機屬于設備的安全保護自動(dòng)停機，不必驚慌。為避免因氣量波動(dòng)引起的頻繁停機，建議用戶(hù)一定要使用帶有氣量調節功能的壓縮機，具備壓開(kāi)吸氣閥功能的壓縮機是較好的選擇。
5、振動(dòng)超標引起的停機
大型活塞式壓縮機在機身正面和側面都安裝有測量水平方向和垂直方向振動(dòng)值的振動(dòng)儀。當振動(dòng)值超過(guò)規定值時(shí)，壓縮機就會(huì )自動(dòng)停機，以防止振動(dòng)超值引起設備損壞。下面就說(shuō)明幾點(diǎn)引起機身振動(dòng)的原因。
a．氣流脈動(dòng)引起的振動(dòng)
我們把氣體管道內所容納的氣體稱(chēng)為氣柱，因為氣體可以壓縮、膨脹，故氣柱是具有連續質(zhì)量的彈性振動(dòng)系統。這個(gè)系統本身當受到激發(fā)后，就會(huì )產(chǎn)生振動(dòng)響應?；钊綁嚎s機向管內是間歇地排氣，就是對管道氣柱的激發(fā)，使氣柱產(chǎn)生振動(dòng)，表現為管道內氣體的壓力和速度呈周期性變化，這種現象稱(chēng)為氣流脈動(dòng)。脈動(dòng)的壓力波沿著(zhù)氣體管道以聲速傳播，在管道的轉彎處或通流面積變化處產(chǎn)生周期性變化的作用力，該力導致管道及設備機械振動(dòng)。氣流脈動(dòng)將帶來(lái)一系列的危害，它使壓縮機的容積效率降低，氣閥的工作環(huán)境惡化，功率消耗增加，控制儀表失靈等。為減少氣流脈動(dòng)引起的設備振動(dòng)，活塞式壓縮機在每級氣缸的進(jìn)排氣口都安裝進(jìn)氣緩沖器和排氣緩沖器。受壓縮機安裝空間的限制以及制造成本等因素，緩沖器容積不可能制造的特別大，使減少氣流脈動(dòng)的能力受到制約。對現有壓縮機z*簡(jiǎn)單有效可行的減少氣流脈動(dòng)方法是，在緩沖器的進(jìn)口或出口處增設一個(gè)孔板，孔板開(kāi)口的大小尺寸要通過(guò)計算機根據氣體介質(zhì)、壓力、氣量、溫度等參數計算得出，安裝孔板后可有效的減少氣流的脈動(dòng)值。
對多臺壓縮機并聯(lián)運行時(shí)，必須使用集管器，以控制脈動(dòng)氣流的壓力不均勻度在許用范圍之內。集管器的制造關(guān)鍵是通流面積要足夠大，即總管面積A大于或等于支管面積Ai之和的3倍，否則緩沖效果不理想。另外，要注意分支管的長(cháng)度，必須避開(kāi)一階和二階氣柱共振。
b．管道的機械振動(dòng)
由于壓縮機各列的往復質(zhì)量不可能達到一樣重，使壓縮機主機動(dòng)平衡性能欠佳。加之管道內脈動(dòng)氣流在轉彎、變截面、閥門(mén)、盲管等處產(chǎn)生交變載荷激振力，導致管道產(chǎn)生了機械振動(dòng)。反過(guò)來(lái)，管道的振動(dòng)也會(huì )加劇壓縮機主機的機械振動(dòng)，當振幅達到設計規定值時(shí)，壓縮機就會(huì )自動(dòng)停機。采用下列措施可減少因管道振動(dòng)引起的停機。
?、僭O計安裝合理的彎道
管道設計安裝要盡可能的減少轉彎，避免急轉彎，特別要避免空間轉彎，彎管或彎頭的圓弧半徑要盡可能大。這是為了減少產(chǎn)生激振力的場(chǎng)所和減少激振力力幅，從而達到減少機械振動(dòng)的振幅目的。
?、诜乐构艿喇a(chǎn)生機械共振
管道設計時(shí)需進(jìn)行管道結構固有頻率的計算，盡量使管道固有頻率調整至激振力頻率的3倍以上。固有頻率越高越好，因為對于較復雜的管道系統，固有頻率值是非常密布的，很難使管系脫離某階的共振區。但高階共振的振幅較小，而基頻共振的振幅z*大，故主要避開(kāi)低頻階次的共振。
?、酃艿赖闹С性O計
支承的剛度是影響管系固有頻率的重要因素。支承剛度越強，支承的剛度變化對系統固有頻率影響越大，支承剛度越低，管系的固有頻率值越低；反之，支承剛度越強，管系的固有頻率值越高。
管道和支承間通常都襯有石棉橡膠或硬木制襯墊，這會(huì )使管道和支承間變成彈性聯(lián)接，從而降低支承剛度。故設計安裝支承時(shí)，應使支承的剛度大而支承的質(zhì)量要小，管道和支承間應力求剛性聯(lián)接，盡可能不采用襯墊或采用薄襯墊。支承的間距不要過(guò)長(cháng)，支承應“落地生根”，不能和樓板連接，也不能和主機的地基連接。支承的標高不宜過(guò)高，并且力求支承間的標高一致。
?、馨惭b消振器
在振動(dòng)較嚴重的管段上，管道處于共振狀態(tài)，應安裝消振器，用以改變振動(dòng)系統的自由度及固有頻率值，使振動(dòng)值減輕。消振器的固有頻率應等于激振頻率，以使能量消耗在消振器上，使管道振動(dòng)值得以消減。提醒注意，當管道不處于共振狀態(tài)時(shí)，安裝消振器是無(wú)效的。
c．活塞下沉引起的振動(dòng)
壓縮機長(cháng)時(shí)間運轉后，尤其是壓縮的氣體較臟時(shí)，支承環(huán)和活塞環(huán)都會(huì )磨損。當磨損較嚴重時(shí)，活塞就會(huì )下沉，使活塞運行的軌跡不是與氣缸中心線(xiàn)同心，即兩者的同軸度發(fā)生了偏移。曲軸每轉一圈，活塞就會(huì )上下跳動(dòng)一次，活塞的上下跳動(dòng)會(huì )引起氣缸跳動(dòng)，致使壓縮機主機發(fā)生振動(dòng)，引發(fā)停機故事發(fā)生。故當活塞環(huán)支承環(huán)磨損到一定程度后，必須及時(shí)更換新的活塞環(huán)和支承環(huán)。
d．氣閥原因引起的振動(dòng)
氣閥引起壓縮機振動(dòng)往往會(huì )被忽視，一些人認為這是風(fēng)馬牛不相關(guān)的事，其實(shí)不然。壓縮機設計是根據綜合活塞力大小來(lái)確定基礎件噸位的，綜合活塞力是氣體力、往復慣性力、旋轉慣性力、往復磨擦力疊加成的綜合作用力，當吸氣閥或排氣閥發(fā)生損壞時(shí)，或者利用壓開(kāi)吸氣閥閥片來(lái)調節氣量時(shí)，此時(shí)氣體力就會(huì )發(fā)生很大的變化，慣性力就會(huì )成為綜合活塞力的主要因素。氣體力的下降反而使綜合活塞力上升，引起主機的振動(dòng)力加大，這就是壓縮機開(kāi)空車(chē)時(shí)振動(dòng)，而滿(mǎn)負荷運轉時(shí)反而不振的原因。因此，要經(jīng)常檢查傾聽(tīng)壓縮機氣缸的工作聲音，根據運轉發(fā)出的聲音判定氣閥是否工作良好，不要長(cháng)時(shí)間利用壓開(kāi)吸氣閥閥片來(lái)控制調節氣量，降低能影響壓縮機發(fā)生振動(dòng)的因素，保證壓縮機長(cháng)期安全運轉。
二、排氣量不足
長(cháng)期運轉的壓縮機往往會(huì )出現一個(gè)令人頭痛的問(wèn)題，那就是排氣量逐漸下降，造成產(chǎn)品產(chǎn)量的下滑。什么原因會(huì )使壓縮機的排氣量下降呢？下面就可能影響到壓縮機排氣量下降z*常見(jiàn)的因素加以分析，并提出一些處理方法。
1、填料泄漏
填料泄漏是造成排氣量下降z*重要的原因，因為填料泄漏將使壓縮介質(zhì)漏入大氣、吸氣管或者與第一級吸氣管相通的容積（如第一級吸入容積、與第一級入口相通的平衡容積或曲軸箱等），這樣的泄漏稱(chēng)為外泄漏。外泄漏使壓縮機的排氣量降低，同時(shí)對各級的壓力也會(huì )發(fā)生影響。我們就造成填料泄漏的原因加以分析，提出處理方法如下。
a．填料環(huán)的磨損或損壞
填料與活塞桿無(wú)時(shí)不刻的在摩擦，必然會(huì )導致填料環(huán)的磨損，當填料環(huán)的內孔磨損到一定程度或者夾緊填料環(huán)的彈簧力不夠時(shí)，環(huán)的內孔與活塞桿就不能緊密的貼合，從而使壓縮的氣體（介質(zhì)）會(huì )沿著(zhù)活塞桿與填料環(huán)間的縫隙流出，造成填料的泄漏。對于磨損較嚴重的填料環(huán)必須及時(shí)更換。
b．填料的冷卻效果差
填料與活塞桿在不斷的摩擦，摩擦就會(huì )產(chǎn)生熱量，這些熱量如不能及時(shí)被帶走，就會(huì )因升溫把填料燒壞。填料環(huán)通常是由填充聚四氟乙烯制造，過(guò)熱會(huì )導致填料環(huán)變軟、變形，封不住高壓氣體的外泄，造成填料泄漏。為防止填料的過(guò)熱，通常是采用通水冷卻填料盒，由于填料部件的安裝空間限制，水的通道面積都比較小，如果冷卻水水質(zhì)不好，很容易結垢，使冷卻水通道堵塞。填料由于得不到充分的冷卻而升溫，降低了填料環(huán)的密封性能而使壓縮氣體泄漏。因此，要求填料用的冷卻水一定要采用軟化水，有條件的工廠(chǎng)，應用液氨做冷卻劑冷卻填料，效果更佳。
c．填料的裝配質(zhì)量不良
填料裝配質(zhì)量是保證填料能否長(cháng)期有效進(jìn)行的關(guān)鍵，也是造成填料泄漏的重要原因。z*常見(jiàn)的失誤是把各種填料環(huán)隨意安裝在填料盒內，造成填料功能下降，氣體泄漏。正確的安裝方法是受力側方向開(kāi)始（氣缸側）徑向環(huán)、切向環(huán)、阻流環(huán)的順序安裝，千萬(wàn)不可搞錯順序。填料盒之間必須做到嚴密接觸，可采用研磨的方法達到，注意填料盒、填料環(huán)端面，防止端面有劃痕、麻點(diǎn)、磕碰現象的存在。填料環(huán)在盒內的軸向串動(dòng)量過(guò)大或過(guò)小也是填料失效的重要原因。尤其是購買(mǎi)配件不是原壓縮機生產(chǎn)廠(chǎng)的時(shí)，通常壓縮機生產(chǎn)廠(chǎng)都會(huì )給出填料環(huán)在盒內的串動(dòng)量值，但由于購買(mǎi)非原生產(chǎn)廠(chǎng)的填料環(huán)配方的不同，填料環(huán)的線(xiàn)脹系數也不同，串動(dòng)量大時(shí)環(huán)會(huì )撞擊填料盒，造成填料環(huán)過(guò)早的損壞，同時(shí)密封效果也不好；串動(dòng)量過(guò)小時(shí)，會(huì )因溫度上升填料環(huán)的熱膨脹而擠死，使填料的密封功能失效。為避免此類(lèi)事故發(fā)生，建議盡量購置原生產(chǎn)廠(chǎng)的填料配件。
2、活塞環(huán)泄漏
單作用活塞的活塞環(huán)密封不嚴密，所漏出的氣體屬于外泄漏，雙作用氣缸的活塞環(huán)不嚴密，將交替出現內泄漏和外泄漏，所以活塞環(huán)密封不嚴密都會(huì )影響排氣量?；钊跉飧變雀咚偻鶑瓦\動(dòng)中，活塞環(huán)、支承環(huán)的磨損在所難免，隨著(zhù)活塞環(huán)、支承環(huán)的不斷磨損，其密封性能也在不斷的下降，壓縮氣體的泄漏量逐漸增多，造成排氣量的下降?；钊h(huán)、支承環(huán)的過(guò)度磨損也會(huì )造成更加嚴重的后果，那就是活塞重心下移，活塞的圓心與氣缸圓心同軸度下降，活塞在氣缸中往復運動(dòng)時(shí)會(huì )因不同心而上下跳動(dòng)，活塞桿的跳動(dòng)直接影響到填料的密封性能下降，導致氣體外泄，降低排氣量。因此，磨損到一定程度的活塞環(huán)、支承環(huán)，必須及時(shí)更換，以避免排氣量下降和主機振動(dòng)的雙重損害發(fā)生。注意更換活塞環(huán)時(shí)，活塞環(huán)的開(kāi)口處要互相錯開(kāi)，防止壓縮氣體的直接穿過(guò)，降低活塞環(huán)的密封性能。
3、氣閥的泄漏
第一級吸氣閥不嚴密或延遲關(guān)閉，所漏出的氣體將分別漏入大氣、吸氣管或者與第一級吸氣管相通的容積，造成外泄漏，降低了排氣量。從理論上講除第一級以外的各級氣閥不嚴密，所漏出的氣體只是在壓縮機內部從高壓部位返回低壓部位，這樣的泄漏稱(chēng)為內泄漏。內泄漏只增大第一級后各級的壓縮氣量，改變級間壓力分配，增大壓縮機的功率消耗，對壓縮機的排氣量沒(méi)有直接影響。但是當氣閥的不嚴密程度比較嚴重時(shí)，或者氣閥有損壞時(shí)，不用說(shuō)壓縮機的排氣量無(wú)法保證，就連要求的排氣壓力也是達不到的。所以說(shuō)氣閥雖小，卻是保證壓縮機正常工作的關(guān)鍵，要時(shí)刻關(guān)注氣閥的工作狀況，從氣閥的工作聲音、氣體的溫度、壓力變化等參數來(lái)判定是哪級氣閥出現了毛病。例如，第三級排氣閥有毛病時(shí)，吸氣閥腔的溫度就會(huì )增高，吸氣壓力值也會(huì )加大。
4、溫度系數降低
壓縮機在吸氣過(guò)程中，因氣體加熱而對氣缸吸氣能力影響的系數稱(chēng)為溫度系數。一臺正常運轉的壓縮機，填料不泄漏，氣閥、活塞等部件都運行良好，排氣量卻莫名其妙的逐漸減少，往往令人百思不解。其實(shí)，問(wèn)題就出在人們往往想不到的氣缸冷卻水腔結垢上，為了降低氣缸的工作溫度，氣缸缸徑外面及氣閥閥腔周?chē)荚O置水腔，通冷卻水以降低溫度。冷卻水水質(zhì)欠佳、水溫升高等原因，水中的鈣離子、鈉離子等就會(huì )結垢附著(zhù)到缸壁上，氣缸冷卻水腔的結垢，降低換熱效果，缺體就會(huì )升溫，吸入的氣體在經(jīng)過(guò)閥室時(shí)就會(huì )受到預熱，體積就會(huì )增大，從而降低了吸入氣體量，使壓縮機的溫度系數降低，導致壓縮機排氣量減少。
如何解決這一問(wèn)題呢？由于氣缸的冷卻水腔空間狹小，無(wú)法采用人工的方法進(jìn)行清理，選用化學(xué)方法清理水垢是w*可行辦法。選購一種安全型除垢劑，用泵將除垢劑從冷卻水進(jìn)口泵入水腔，從冷卻水出口流出，循環(huán)清洗，直至將水垢清除干凈，排氣量不足問(wèn)題就會(huì )迎刃而解了。
5、壓縮機轉數丟失
采用皮帶和皮帶輪聯(lián)結電機和壓縮機的壓縮機，例如空壓機站z*常用的4L-20/8型空氣壓縮機，用戶(hù)經(jīng)常反映，壓縮機運行良好，各部件檢查都沒(méi)有問(wèn)題，就是排氣量在逐漸減少，不知何因，請求幫助?？梢钥隙ù饛偷氖?，問(wèn)題就出在皮帶和皮帶輪部件上，皮帶輪靠皮帶的張緊力來(lái)傳遞動(dòng)力，皮帶與皮帶輪之間的磨擦使皮帶輪輪槽表面的粗糙度降低，加之皮帶的磨損使皮帶與皮帶輪之間的磨擦力減小，皮帶的張緊力也再減小，尤其是小皮帶輪端，因皮帶包角較小，更容易產(chǎn)生皮帶與皮帶輪之間的相對滑動(dòng)，也就是通常所說(shuō)的丟轉數了。由于壓縮機實(shí)際轉數的降低，造成了排氣量的下降。解決的辦法是，移動(dòng)電動(dòng)機，使皮帶拉緊一些，以增大皮帶的張緊力，同時(shí)也要注意不能把皮帶拉的過(guò)緊，應使皮帶有一定的撓度，以防皮帶過(guò)緊造成斷裂傷人事故。皮帶磨損大時(shí)，應更換同規格型號的新皮帶。
三、寒冷地區冬季壓縮機啟動(dòng)開(kāi)車(chē)困難的問(wèn)題
冬季寒冷地區（新疆北部及遼寧、黑龍江、吉林?。┦彝夤ぷ鞯膲嚎s機（露天，有棚無(wú)墻使用的壓縮機），因天氣寒冷溫度過(guò)低，生產(chǎn)企業(yè)多采用電加熱器或蒸氣加熱的方法來(lái)提高機身油池和稀油站油箱潤滑油的溫度，來(lái)保證壓縮機能夠啟動(dòng)開(kāi)車(chē)。因加熱緩慢或不及散熱快而影響壓縮機的開(kāi)機，潤滑油溫成為企業(yè)感到頭痛的一個(gè)問(wèn)題。我們介紹一種潤滑油能夠在氣溫-30℃的天氣情況下正常開(kāi)機，解決因潤滑油冷凝影響壓縮機開(kāi)機的困難問(wèn)題。
建議寒冷地區壓縮機用戶(hù)，壓縮機運動(dòng)機構用潤滑油冬季時(shí)應使用中石化潤滑油分公司生產(chǎn)的4513-100牌號的合成油，該油的性能指標如表1。
參考文獻
1.壓縮機工程手冊 主編 郁永章 姜培正 孫嗣瑩 中國石化出版社
2.活塞式壓縮機設計 主編 活塞式壓縮機編寫(xiě)組 機械工業(yè)出版社
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