【壓縮機網(wǎng)】超高壓往復式壓縮機常用于石油化工、化肥、醫(yī)藥合成、航天航空、軍事工業(yè)、科研單位等。由于機械結構復雜，壓力大，很多級數(shù)都超過六級壓縮，因而為了維持設備的運行狀態(tài)，必須對設備的可靠性、穩(wěn)定性進行嚴格的規(guī)范操作；同時相關人員必須重視設備的檢修與維護，需要建立專門的工作小組，實現(xiàn)設備故障的早發(fā)現(xiàn)、早處理。

　　一、超高壓往復式壓縮機結構原理

　　超高壓往復式壓縮機的結構復雜，由大量部件構成，如機身、傳動部分、填料組件、氣閥、密封部分、冷卻系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)等。在壓縮機運行時，每一個部件都有各自的作用，若某一部件出現(xiàn)問題將導致設備運行異常。故障較為嚴重時，可能會造成生產(chǎn)事故，給企業(yè)帶來重大損失。如在壓縮機的傳動機構中，包含不同尺寸及彈性的連桿等。其每一個部件都在傳動機構發(fā)揮作用，不同部件之間存在一定的連接關系，任何一個部件出現(xiàn)故障，都將影響設備的整體運行。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成。

　　二、常見問題及其處理方式

　　2.1段間壓力波動

　　受多種因素影響，超高壓往復式壓縮機運行時段間壓力不可能維持固定值，往往會產(chǎn)生正常或非正常波動。段間壓力就是超高壓往復式壓縮機一段出口壓力。結合大量的工作經(jīng)驗，壓力波動可細分為以下問題：

　　2.1.1段間壓力偏高

　　壓縮機工作時，段間壓力有嚴格的規(guī)定。一旦在設備運行時段間壓力值超出正常標準，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、吸入壓力超出標準。超高壓往復式壓縮機運行時，針對段間壓力超高問題，專業(yè)人員先進行一段測試，再逐次進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致，應立即調(diào)整，降低吸入壓力。調(diào)節(jié)后，如壓力無明顯的增大趨勢，且基本保持在相對穩(wěn)定的狀態(tài)下，需密切監(jiān)控壓縮機的工作狀態(tài)。一旦調(diào)節(jié)后壓力依舊超過正常標準，則需進入檢修環(huán)境，替換壓力偏高二段的兩個組合閥。

　　2.1.2段間壓力偏低

　　該問題可能由以下因素導致：壓力表顯示壓力不準確、工藝管線或機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準。按照超高壓往復式壓縮機的運行情況，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，有關人員需檢查高壓填料是否泄漏，如有泄漏且隨著壓縮機運行，泄漏現(xiàn)象越發(fā)嚴重，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)此進行深入分析，得到相對準確的判斷結果。此外，還需利用專業(yè)設備監(jiān)測柱塞溫度，觀察是否存在振動加劇的現(xiàn)象。同時，應增加高壓填料對應注油器的注油量，并持續(xù)跟蹤高壓填料泄漏氣的變化趨勢，以全面評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，則需要判定壓縮機一段吸入壓力的大小。正常情況下，壓縮機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)，可適當進行調(diào)整，使其趨近于25MPa。經(jīng)此調(diào)節(jié)后若壓力無急劇增大，且相對穩(wěn)定，僅需由專業(yè)人員繼續(xù)監(jiān)測壓縮機的工作狀態(tài)即可。但在一些情況下經(jīng)過調(diào)節(jié)后，壓力依舊相對較低，由專人進行檢修，盡早更換低線一段的兩個組合閥。

　　2.2高低壓填料問題

　　超高壓往復式壓縮機整套填料中包含高壓填料和低壓填料。相對而言，高壓填料易發(fā)生磨損失效現(xiàn)象，所以，一般每隔9～15個月，由專人負責檢修和維護。若設備運行過程時有低壓填料失效情況，主要原因是潤滑工作沒達到標準，因潤滑工作漏洞，低壓填料密封組件過熱，隨著時間的延長，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

　　超高壓往復式壓縮機運行一段時間后，需全面檢查設備，分析設備是否存在異常現(xiàn)象。正常檢修結束后，開車初期填料泄漏量相對較高，現(xiàn)場填料泄漏量檢測儀表滿。同時，柱塞溫度急劇增大，在高溫狀態(tài)下運行，柱塞水平、垂直振動超出正常標準，檢修完成后，在設備初次啟動時，填料的泄漏量一般處于相對較高的水平，現(xiàn)場的泄漏量檢測儀表達到滿量程。與此同時，柱塞的溫度迅速上升，在高溫下運行。此時，柱塞在水平和垂直方向上的振動頻率、幅度遠高于正常標準，這一現(xiàn)象在壓縮機啟動初期較為常見，屬于正常的、可控現(xiàn)象。因設備啟動的最初階段，潤滑系統(tǒng)的潤滑油、高壓填料、柱塞之間維持相對平衡狀態(tài)。當設備啟動一段時間后，需獲取柱塞溫度、垂直與水平振動等情況，減少注油量。若在實際運行過程中，發(fā)現(xiàn)某個氣缸的高壓填料泄漏量顯著大于其他同級別氣缸，應跟蹤該氣缸的工作特征，獲取關鍵參數(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間延長而增多。壓縮機在連續(xù)運行數(shù)天或數(shù)周后，泄漏量只增不減，超出了預警限值；同時，柱塞溫度略有上升，且柱塞在水平和垂直方向上的振動頻率高、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，說明壓縮機填料失效。此時，應立即安排進行停機操作，并更換整套填料。

　　2.3中心閥做功不良

　　對于超高壓往復式壓縮機進氣閥與排氣閥的一體化結構，被稱為中心閥。當壓縮機啟動后，隨著運行時間的延長，可能出現(xiàn)中心閥做功不良問題，其原因為中心閥存在設計與制造缺陷、系統(tǒng)結垢物增多或者運行時間過長。在這些情況下，彈簧、閥套等元件勢必出現(xiàn)卡澀、動作不靈敏等問題，導致這些閥難以在壓縮機運行中發(fā)揮應有的作用。若處理不及時，將引起其它問題。針對此類問題，可采取以下措施：一是要把握壓縮機的狀態(tài)，獲取運行資料，結合其運行時長、狀態(tài)等信息，制定檢修計劃，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。二是嚴格驗收備件，對于每一個備件，都應該安排專人來負責檢查與驗收。如發(fā)現(xiàn)備件質量不達標，則需要與廠家溝通。對于驗收通過的備件，則需加強存放管理，并保存?zhèn)浼馁|量證明文件、生產(chǎn)資質等資料。三是建立臺賬，每次檢修工作都需建立臺賬。

　　2.4輔助十字頭溫度高

　　當超高壓往復式壓縮機十字頭銷基準面或彈性連桿端面局部存在缺陷時，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)鎖跳機現(xiàn)象。當然，輔助十字頭溫度過高，也可能為潤滑不佳所引起。所以，面對輔助十字頭超溫問題，需采取以下處理措施：一是加強計劃檢修工作。若存在輔助十字頭溫度超出正常標準的情況，需拆除并檢查十字頭銷基準面或彈性連桿端面。如表面有銹蝕、污垢等問題，則需要及時處理，確保表面的粗糙度、整潔度等符合要求。檢修工作結束后，需嚴格按照規(guī)定來重新裝回十字頭銷基準面或彈性連桿端面。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，需參考超高壓往復式壓縮機的操作說明，注意冷卻沖洗油品質，并遵循置換要求。結合大量的工作經(jīng)驗，每間隔8000h應清理冷卻沖洗油箱，并置換冷卻沖洗油。

　　2.5內(nèi)部油注入單向閥問題

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

　　面對內(nèi)部油注入單向閥問題，可采取的處理措施相對較多，主要為：一是綜合各方面因素，需精準控制內(nèi)部油注入量。為了保障內(nèi)部油注入量的合理性，需獲取超高壓往復式壓縮機的運行狀態(tài)等關鍵信息，監(jiān)控設備的運行狀態(tài)。需要注意的是，檢修結束后啟動內(nèi)部油泵注入內(nèi)部油的時間為5～10min，此時，需間歇盤車，檢查機械連接情況，分析內(nèi)部油注入系統(tǒng)的運行情況。二是獲取機組的運行狀態(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，則需要適當調(diào)整，將溫度參數(shù)控制在正常標準。三是保持內(nèi)部油注入器視鏡液位處于高、低標線之間，以便相關人員清晰了解注油情況。若有注油不暢情形，則需分析原因，采取針對性處理措施。四是抓住非機組原因停車機會，檢查、復核關鍵參數(shù)，如個別參數(shù)過大或者過小，應立即調(diào)整。五是完善檢修標準，構建科學的設備檢修制度，以制度形式規(guī)定檢修周期、重難點、方法、責任劃分等，保障有關人員能依據(jù)制度規(guī)定來嚴格執(zhí)行檢修任務。

　　2.6輔助十字頭振動高

　　超高壓往復式壓縮機中，輔助十字頭為必不可少的部分。根據(jù)實際經(jīng)驗，輔助十字頭振動檢測的根本目的是測定沖擊力。當壓縮機保持最佳的運行狀態(tài)時，撞擊力在5m/s2以內(nèi)。一些特殊情況下，液體可能進入氣缸，產(chǎn)生撞擊，導致中心閥的結垢現(xiàn)象加劇，中心閥性能降低，難以發(fā)揮其作用。因為上述因素，氣流無法均勻傳遞到輔助十字頭，進而將發(fā)生輔助十字頭的異常振動，影響壓縮機的影響狀態(tài)。

　　對于輔助十字頭異常振動方面的問題，需做好以下工作：一是嚴格控制結垢現(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，避免結垢物過多影響部件性能。二是嚴格控制技術氣的注入量，經(jīng)常性收集和檢測技術氣的成分等，避免或減少自聚物。三是優(yōu)化高循環(huán)系統(tǒng)的運行參數(shù)，在原有基礎上增大高循環(huán)排油頻次，精準控制夾帶量。四是中冷器入口溫度不得超過95℃。

　　2.7傳動機構問題

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

　　三、結語

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