往复式压缩机故障分析和管道振动.ppt

B 往复压缩机故障分析和管道振动.往复式压缩机故障率往复式压缩机故障率压缩机的大量故障是在使用中由于压缩机的大量故障是在使用中由于管理不当产生的，尤其是不善于检管理不当产生的，尤其是不善于检测、分析各种参数，不善于从参数测、分析各种参数，不善于从参数的不正常变化中辨别故障产生的苗的不正常变化中辨别故障产生的苗头，以致一旦发生或严重时才不得头，以致一旦发生或严重时才不得不停机处理，而有些故障可能会酿不停机处理，而有些故障可能会酿成机器损坏，有毒、易燃、易爆气成机器损坏，有毒、易燃、易爆气体外泄等严重事故，因此需要重视体外泄等严重事故，因此需要重视对往复式压缩机的故障监测与诊断。对往复式压缩机的故障监测与诊断。往复压缩机故障分析往复压缩机故障分析2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日2 2.往复压缩机故障分析往复压缩机故障分析 2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日3 3.往复式压缩机发生故障的部位基本上是由下列三部分组成：l传递动力部分一曲轴、连杆、十字头、活塞销、活塞等零部件的故障:l气体的进出及其密封部分气缸、进气和排气阀门、弹簧、阀片、活塞环、填料函及排气量调节装置等部分的故障；l辅助部分包括水、气、油三路的各种冷却器、缓冲器、分离器、油泵、安全阀及各种管路系统方面的故障。从反映故障状态的监测参数(征兆参数)上可分为两大类:l一类故障征兆表现在机器的热力参数变化上，如机器的排气量变化，吸、排气压力变化，各部分温度变化以及油路、水路故障所表现出来的热力参数变化;l另一类故障征兆表现在在机器的动力性能参数变化上，如压缩机主要零部件的缺陷、磨损、损坏和断裂故障所表现出来的机器振动和不正常声音，还有各种原因引发的管道振动。往复压缩机故障分析往复压缩机故障分析 2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日4 4.压缩机热力参数异常压缩机热力参数异常-排气量降低原因排气量降低原因压缩机排气量降低的原因很多.大部分属于气流通道受阻，内、外泄漏，余隙过大、转速降低等方面的问题。往复压缩机故障分析往复压缩机故障分析 1 多级压缩机的第多级压缩机的第1级和其后各级吸气阀漏气级和其后各级吸气阀漏气(1)阀片严重磨损，阀片变形、破裂或卡住。(2)阀座密封面不平，碰伤或粗糙度达不到要求(3)阀隙通道积炭或有异物卡住(4)弹簧力过小，弹簧磨损、断裂(5)阀体安装不当，位置歪斜，装反，阀体密封垫失效2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日5 5.压缩机热力参数异常压缩机热力参数异常-排气量降低原因排气量降低原因往复压缩机故障分析往复压缩机故障分析 2 气缸内泄漏与外泄漏气缸内泄漏与外泄漏（1）气缸或缸套过度磨损、偏磨或拉伤，可能原因有 气缸镜面的精度，表面粗糙度、椭圆度、圆锥度未达到要求；气缸与十字头滑道同心度达不到要求；气缸或缸套材质不良。(2)活塞与气缸配合间隙过大；(3)活塞环“咬死”或严重磨损，可能原因有：润滑油不足，油质欠佳，使缸内温度过高，造成活塞环咬死；活塞环失去弹力。(4)气缸冷却不良，气体经阀室时受到预热，影响级吸气效率；(5)活塞杆过度磨损或拉伤，活塞杆工作时跳动。可能原因有：滑道与气缸不同心；十字头与滑道、活塞与气缸间隙过大；十字头销与连杆、活塞杆不垂直。（6）填料密封磨损泄漏，可能原因有：密封圈与活塞杆间隙太小；密封圈内圆表面有缺陷；密封圈与闭锁环装反，起不到密封作用。(7)气缸盖或缸座与缸体端面贴合不严，垫片破损，发生漏气2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日6 6.压缩机热力参数异常压缩机热力参数异常-排气量降低原因排气量降低原因往复压缩机故障分析往复压缩机故障分析 3 吸气受阻吸气受阻(1)进气滤清器堵塞；(2)进气阀门未全开；(3)进气管太长或管径太小，阻力增大。4 系统外泄漏系统外泄漏(1)安全阀泄漏，可能原因有：安全阀弹簧失灵；阀芯与阀座密封面接触不良；安全阀开启后关闭不严。(2)中间冷却器泄漏；(3)管路连接法兰漏气(垫片破损，法兰螺栓未拧紧。2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日7 7.压缩机热力参数异常压缩机热力参数异常-排气量降低原因排气量降低原因往复压缩机故障分析往复压缩机故障分析 5 冷却器效率降低冷却器效率降低 (1)冷却水进水温度高；(2)冷却器传热效果差，可能原因有：传热表面有水垢、油污；传热表面有水垢、油污；传热面金属锈蚀；传热面金属锈蚀；传热面积太小。传热面积太小。(3)冷却器中间隔板破裂；(4)冷却水量减小。6 压缩机转速降低压缩机转速降低（1）原动机功率不足，转速达不到额定值；（2）皮带传动的压缩机传动带太松，皮带打滑。2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日8 8.压缩机热力参数异常压缩机热力参数异常-吸、排气压力不正常吸、排气压力不正常 往复压缩机故障分析往复压缩机故障分析 1 吸气压力低吸气压力低 第一级吸气压力低第一级吸气压力低(1)吸气管阻力大；(2)进气滤清器堵塞；(3)吸气阀片升程高度不够；(4)供气量不足。1 吸气压力低吸气压力低 多级压缩机中间级吸气压力低多级压缩机中间级吸气压力低(1)前级吸气阀或排气阀漏气；（2）前级管路漏气或阻力大；（3）前级气缸与活塞环漏气或填料函漏气；（4）前级系统不正常。2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日9 9.压缩机热力参数异常压缩机热力参数异常-吸、排气压力不正常吸、排气压力不正常 往复压缩机故障分析往复压缩机故障分析 2 吸气压力高（吸气压力高（各级吸气口各级吸气口）（1）高压气体进人吸气管线；（2）吸、排气阀关闭不严，有漏气；(3)气缸与活塞环漏气；(4)级前冷却器冷却效果不好；（5）级后通本级的吸气管旁通阀泄漏。3 排气压力低（排气压力低（各级吸气口各级吸气口）(1)本级吸、排气阀漏气或工作不正常；(2)气缸与活塞环漏气或填料函漏气；(3)本级吸气压力偏低；(4)排气管或阀门漏气，旁通管、泄压阀漏气；(5)耗气量过大。2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日1010.压缩机热力参数异常压缩机热力参数异常-吸、排气压力不正常吸、排气压力不正常 往复压缩机故障分析往复压缩机故障分析 4 排气压力高（排气压力高（各级排气口各级排气口）（1）本级用气量偏少；（2）本级吸气压力偏高；（3）后级气体压力偏高；（4）后级管路或气缸向本级漏气；（5）本级冷却器工作不正常；（6）本级排气管路不畅，阀门工作不正常；（7）排气管路严重积炭。5 压力不稳定（压力不稳定（各级吸排气口各级吸排气口）(1)压力脉动过大；(2)气阀启闭不稳定；(3)驱动机转速不温定；（4）压力表气源阻尼太小。2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日1111.压缩机热力参数异常压缩机热力参数异常-吸、排气压力不正常吸、排气压力不正常 往复压缩机故障分析往复压缩机故障分析 4 排气压力高（排气压力高（各级排气口各级排气口）（1）本级用气量偏少；（2）本级吸气压力偏高；（3）后级气体压力偏高；（4）后级管路或气缸向本级漏气；（5）本级冷却器工作不正常；(6)本级排气管路不畅，阀门工作不正常；(7)排气管路严重积炭。5 压力不稳定（压力不稳定（各级吸排气口各级吸排气口）(1)压力脉动过大；(2)气阀启闭不稳定；(3)驱动机转速不温定；（4）压力表气源阻尼太小。2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日1212.压缩机热力参数异常压缩机热力参数异常-温度不正常温度不正常 l温度不正常包括压缩机吸、排气温度过高，气缸、轴承、活塞杆、机体等各部件过热。l前者属于介质在压缩过程中的状态不正常产生气体温度过高，带来气缸、阀门积炭、磨耗和零部件变形、损坏。l后者发生过热的原因是摩擦发热过大，或者摩擦副润滑、冷却状态恶化。摩擦过热情况可引起两种后果：l一是在较高温度下使摩擦副加快磨损;l二是热量不断积聚，直至烧毁摩擦表面.酿成重大事故。因此需要用测温仪器或手摸、眼看等方法，加强对压缩机各部位温度监测。温度测量方法：机械或管道内部温度玻璃温度计、热电偶、热电阻 机械零部件、机体表面半导体温度计、红外点温计、红外热像仪等 轴承瓦壁温度埋入式热电阻进行监测压缩机主轴瓦温度的允许范围 往复压缩机故障分析往复压缩机故障分析 2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日1313.往复压缩机故障分析往复压缩机故障分析 1吸气温度高吸气温度高(1)排气旁通阀向吸气管漏气；(2)吸气阀漏气；(3)级前冷却器工作不正常。2 排气温度高排气温度高（1）吸气很度偏高；(2)气阀、活塞环漏气(排气阀漏气对温度影响最大)；(3)本级压比偏高；(4)气缸冷却效果不好。压缩机热力参数异常压缩机热力参数异常-压缩机各部位温度不正常的原因压缩机各部位温度不正常的原因 2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日1414.往复压缩机故障分析往复压缩机故障分析 3 气缸过热气缸过热(1)冷却水供给不足；(2)吸、排气阀漏气；(3)级的压比过高；(4)活塞支承环热膨胀间隙太小产生抱缸；(5)气缸与滑道对中不良，气缸镜面粗糙度不符合要求，气缸拉伤。4 轴承过热轴承过热(1)轴颈与袖瓦接触不良；(2)轴承径向、轴向间隙过小。主轴瓦的径向间隙一般为（0.8-1）d，d为主轴颈直径，mm)；(3)曲轴发生弯曲或扭曲；(4)润滑油不足或中断，油污染，油牌号不对；(5)主轴与电动机轴之间联轴器不对中量太大。压缩机热力参数异常压缩机热力参数异常-压缩机各部位温度不正常的原因压缩机各部位温度不正常的原因 2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日1515.往复压缩机故障分析往复压缩机故障分析 5 活塞杆过热活塞杆过热(1)活塞杆与填料盒有偏斜，造成局部摩擦；(2)填料环的抱紧弹簧太紧，摩擦力太大；(3)填料环中有杂物，密封圈卡住；(4)活塞杆与填料环磨合不良；(5)无油润滑压缩机，活塞与填料函冷却不良。压缩机热力参数异常压缩机热力参数异常-压缩机各部位温度不正常的原因压缩机各部位温度不正常的原因 2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日1616.压缩机热力参数异常压缩机热力参数异常-工况改变对压缩机主要参数的影响工况改变对压缩机主要参数的影响l流程工业中的压缩机常因工作参数的变化改变了压缩机的工作条件、从而影响压缩机的某些性能参数。l经常遇到的工艺参数变化有：压缩机吸气压力变化、排气压力变化、以及各级吸气温度变化。这些参数的变化直接影响到压缩机的各级压力比、排气终了压力、排气温度、排气量和功率消耗。往复压缩机故障分析往复压缩机故障分析 2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日1717.压缩机热力参数异常压缩机热力参数异常-油路故障油路故障l压缩机油路包括油泵、注油器以及油路系统中的过滤器、冷却器、管路压力表等部分。l故障主要表现在油压偏低、偏高、油温过高，油量不足，局部润滑不良，注油不正常等方面。l油路系统的故障会引发机器摩擦、发热、烧损、咬死等一系列间题，必须查明原因，及时处理。往复压缩机故障分析往复压缩机故障分析 2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日1818.往复压缩机故障分析往复压缩机故障分析 1 油压偏低油压偏低(1)油泵供油量不足，可能是泵转子间隙过大。磨损泄漏，油位太低，泵吸不上来；油路故障原因油路故障原因(2)润滑油污染，油泵过滤器堵塞；(4)油温太高，油的粘度太低；(3)油压调节阀(回油阀)漏油，油回流到油池；(5)各运动部件(如曲轴、连杆等处的摩擦圈间隙过大；(6)油管接头处松动漏油；(7)压力表失灵。2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日1919.往复压缩机故障分析往复压缩机故障分析 1 油压偏高油压偏高(1)压缩机运动部件因间隙太小、配合不良、气缸和滑道表面粗糙或磨损等原因，摩擦发热量过大；(2)径向或轴向轴承故障(如巴氏合金脱落、严重磨损、咬轴辱)；(3)润滑油粘度过大，摩擦产生的功耗大，油温升高；(4)润滑油压力偏高；(5)润滑油冷却效果不好(冷却器小，水侧结垢或曲轴箱散热差)；(6)油过旅器堵塞等原因引起润滑油供应不足；(7)润滑油太脏。油路故障原因油路故障原因2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日2020.往复压缩机故障分析往复压缩机故障分析 1 注油器压力不足或油量不足注油器压力不足或油量不足(1)吸油过滤网堵塞或油管堵塞；(2)注油器柱塞与柱塞套孔磨损；(3)注油器的止逆阀不严密，供油量过少;(4)注油器调节不合适。油路故障原因油路故障原因2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日2121.压缩机主要零部件的机械故障压缩机主要零部件的机械故障1气阀故障l气阀工作状态的好坏是压缩机技术发展的核心问题之一，往复式压缩机有60%以上的故障发生在气阀上。据某石化公司对压缩机的故障统计，气阀故障引起的停机次数占总停机次数的85%以上。气阀一旦发生故障，马上影响压缩机的产气量，降低效率，浪费能源。阀件破损后碎块落人气缸，引起气缸拉毛，活塞和活塞环损坏，带来更为严重的问题。l及时发现气阀故障，诊断出气阀发生故障的原因，采取合理的防治措施，对提高往复压缩机的可靠性，减少停机损失将带来可观的经济效益。往复压缩机故障分析往复压缩机故障分析 2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日2222.压缩机主要零部件的机械故障压缩机主要零部件的机械故障1气阀故障l往复式压缩机为了提高产气量，技术上的发展方向是高速、短行程。但是转速提高后带来的后果：l一是在阀隙中的气流速度增大。阀片两侧压差上升，阀在开启和关闭过释中对阀座和阀挡的冲击速度、冲击力增大，这使阀片受力情况恶化，磨损加剧;l二是单位时间内阀片对阀座和阀档的冲击次数增多，阀片和弹簧更快地发生疲劳破坏，这些问题的解决需要在气阀结构上、阀片的动力特性上和阀片、弹簧的材料上进行研究。目前对气阀的研究主要包括如下几个方面：气阀中流动气流压力损失的研究；阀片材料冲击应力和疲劳强度的研究；阀片运动规律的数学模拟和计算机求解方法的研究；阀片弹簧磨损、断裂故障诊断方法的研究。往复压缩机故障分析往复压缩机故障分析 2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日2323.（1 1）气阀故障原因）气阀故障原因气阀故障，主要是阀片、弹簧破损，气阀密封性差，阀片的开启时间和高气阀故障，主要是阀片、弹簧破损，气阀密封性差，阀片的开启时间和高度不对以及安装中产生的问题。度不对以及安装中产生的问题。往复压缩机故障分析往复压缩机故障分析 (1)疲劳损坏 由于阀片承受着频繁的撞击载荷和弯曲交变载荷，阀片容易产生疲劳破坏。实际使用证明，阀片主要破坏形式是撞击载荷引起的径向断裂。(2)阀片磨损 环状阀片与导向块工作面之间产生的摩擦磨损，可减弱阀片强度，降低使用寿命。磨损量过大时可能阀片可能卡死在导向块上或者失去密封作用。环状阀片在工作时转动，将引起阀片边缘磨损。(3)介质腐蚀压缩介质本身有腐蚀性或介质中含有水分，工作时冲刷阀片，破坏阀片表面保护膜，在阀片局部地方出现腐蚀麻点或空洞，引起应力集中，产生腐蚀疲劳破坏。1 阀片损坏阀片损坏2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日2424.（1 1）气阀故障原因）气阀故障原因气阀故障，主要是阀片、弹簧破损，气阀密封性差，阀片的开启时间和高气阀故障，主要是阀片、弹簧破损，气阀密封性差，阀片的开启时间和高度不对以及安装中产生的问题。度不对以及安装中产生的问题。往复压缩机故障分析往复压缩机故障分析 (1)弹簧从阀片全闭到全启，其载荷由预压缩力变化到最大压缩力，承受脉动循环载荷，引起疲劳破坏。(2)弹簧变形时域弹簧孔壁发生摩擦磨损，强度下降而断裂。(3)介质对弹簧表面腐蚀，产生麻点、凹坑，引起应力集中，加速弹簧疲劳破坏。(4)材质不符合要求，弹簧的加工、热处理有缺陷。2 气阀弹簧损坏气阀弹簧损坏2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日2525.（1 1）气阀故障原因）气阀故障原因气阀故障，主要是阀片、弹簧破损，气阀密封性差，阀片的开启时间和高气阀故障，主要是阀片、弹簧破损，气阀密封性差，阀片的开启时间和高度不对以及安装中产生的问题。度不对以及安装中产生的问题。往复压缩机故障分析往复压缩机故障分析 (1)阀座密封面不平，表面粗糙度达不到要求。(2)密封面被碰伤。(3)阀片变形、破裂。(4)阀隙通道有异物卡住。(5)气体温度高，润滑油易变成碳渣卡住密封面。碳渣粘着在阀片和阀座上，使气阀漏气。(6)弹簧力过小。(7)弹簧端面与轴线不垂直。(8)阀座、阀片严重磨损。2 气阀漏气气阀漏气2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日2626.27分分故障故障析：析：由润滑油过多造成的液击和油粘滞，导致阀片疲劳损坏。机机故障故障型：型：Nuovo Pignone 机故障型：机故障型：4HE/3 氢气压缩机 故故障障现现象象：阀片最外圈三处断裂，阀片表面故故障障现现象象：有积油。阀座、阀盖槽道及表面故障现象：故障现象：布满积油。方方故障故障案：案：采用抗油粘滞好的非金属气阀。常见故障常见故障实例实例油粘滞（一）油粘滞（一）2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日2727.28机机故障故障型：型：沈气氢气压缩机机机故障故障型：型：4M20-75/320 分分故障故障析：析：润滑油过多且较粘，造成液击和油粘滞。故障现象：故障现象：阀片发生鼠咬状损坏。方方故障故障案：案：采用抗油粘滞性很好的CT阀常见故障常见故障实例实例油粘滞（二）油粘滞（二）2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日2828.29机机故障故障型：型：上海D-R氮氢压缩机 方方故障故障案：案：改用流通性好、抗杂质性能好的非金属气阀。故障现象：故障现象：槽道堵塞，密封面有大量粉尘。分分故障故障析：析：介质较脏，造成泄漏严重，气量不足。常见故障常见故障阀堵塞阀堵塞(一一)2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日2929.30布满粉尘和杂质的气阀布满粉尘和杂质的气阀常见故障常见故障阀堵塞阀堵塞(二二)2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日3030.31常见故障常见故障阀较脏阀较脏机机故障故障型：型：某氯碱厂THORMASSON C205 3级 SV阀阀环环上上有有粉粉尘尘、杂杂质质弹弹簧簧内内堵堵塞塞杂杂质质阀座有污迹阀座有污迹卸卸 荷荷 器器 衬衬套套油污和杂质油污和杂质被堵塞的被堵塞的阀盖槽道阀盖槽道方方故障故障案：案：清洗气阀，建议检查管道，增加过滤。故障现象：故障现象：阀上很脏，有杂质、油污。分分故障故障析：析：管道、介质很脏。2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日3131.32机机故障故障型：型：某塑料部2PE SULZER 6B 5A1.45方方故故障障案案：建议客户关注油气过滤器中润滑油的排放。2、3级气阀被堵怀疑是工艺控方方故障故障案：案：制有问题，使高聚物在压缩机内提前产生。分分故故障障析析：1级进口油气过滤器清理不及时，润滑油与气体一起进入气缸，低聚物与分分故故障障析析：油的混合物产生液击。2、3排气阀槽道被较硬的高聚物堵塞，弹簧孔也被分故障析：分故障析：堵塞，无法自由运行。故障现象：故障现象：1级进气阀阀片断裂；2、3级排气阀温度高常见故障常见故障油与低聚物的混合物油与低聚物的混合物(三三)2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日3232.33常见故障常见故障螺纹断裂（一）螺纹断裂（一）机机故障故障型：型：沈气闪蒸气压缩机2D3.5-3.5/6.5-38.5 机故障型：机故障型：（主要介质为CO、CO2等）分分故故障障析析：由于气阀压阀罩没有压紧，造成气分分故故障障析析：阀在工作时发生转动和窜动，使螺分故障析：分故障析：母防松部位强度不足而发生断裂。故障现象：故障现象：裂。经检查，密封面表面光亮，外故障现象：故障现象：二级排气阀110GD螺母发生局部断故障现象：故障现象：缘有轻微的磨损。另该阀阀座侧面故障现象：故障现象：上销脱落，销口处变形厉害。方方故障故障案：案：实行正确的气阀安装。2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日3333.34常见故障常见故障螺纹断裂（二）螺纹断裂（二）故故障障现现象象：二级排气阀105R，中心螺栓在定位销处断裂。阀座上的定位故故障现象：障现象：销也发生错位。机机故障故障型：型：某空压机 LW-16/40分分故故障障析析：该机压阀罩是与气阀中心螺栓通过套筒连接。一旦压阀罩拧分分故障析：故障析：得太紧，螺栓将会被剪断。方方故障故障案：案：实行正确的气阀安装。2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日3434.35常见故障常见故障螺纹断裂（二）螺纹断裂（二）分分故故障障析析：阀体上外圆有明显的磨擦痕迹，应是气阀安装不紧，在阀窝及分故障析：分故障析：压阀罩内转动所致。故障现象：故障现象：同心阀30R/54C中心螺栓断裂，阀片断裂。方方故障故障案：案：实行正确的气阀安装。2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日3535.36分分 析：析：阀片的倾侧运动造成阀片外周 发生断裂。故障现象：故障现象：2级排气阀在使用两个多月故障现象：故障现象：后，发生阀片断裂。方方 案：案：双缓冲设计，减少倾侧运动。常见故障常见故障阀片外缘断裂阀片外缘断裂2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日3636.37常见故障常见故障液击液击机机故障故障型：型：华北制药华盈公司氢压机机故障型：机故障型：重气压缩机V-3/15034C/19R（34C的弹簧片）方方故障故障案：案：减小注油量。故障现象：故障现象：弹簧片呈现鼠咬状损坏。分分故障故障析：析：压缩机注油量太大，造成液击。2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日3737.38由偏吹造成的由偏吹造成的“阴阳脸阴阳脸”常见故障常见故障偏吹偏吹2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日3838.39常见故障常见故障腐蚀（一）腐蚀（一）故障现象：故障现象：因工艺控制失误，使气阀阀片遭受酸性腐蚀（HCL）机机故障型：型：Atlas ZEHN2GT32/18（某氟化工有限公司），机故障型：原配贺尔碧格法国气阀 分分故障故障析：析：在正常流程中，介质没有腐蚀，以往使用记录良好。方方故障故障案：案：建议改善流程控制，气阀不作修改。2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日3939.40常见故障常见故障腐蚀（二）腐蚀（二）因腐蚀造成的阀体因腐蚀造成的阀体“点蚀点蚀”2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日4040.41常见故障常见故障过滤器出现故障过滤器出现故障压压 缩缩 机：机：某石化厂某石化厂JSW机机 故障现象：故障现象：过滤器出现故障，气阀被融化的聚合物覆盖。过滤器出现故障，气阀被融化的聚合物覆盖。2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日4141.42常见故障常见故障卸荷器问题卸荷器问题机机故障故障型：型：厦门惠尔康 Atlas 40S60故障现象：故障现象：阀片断裂，卸荷器叉脚在槽道中转动，叉脚磨损了3mm方方故障故障案：案：在阀上增加防转结构。分分故障故障析：析：由于气流的不稳定导致叉脚转动。2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日4242.43常见故障常见故障氮气试车问题氮气试车问题机机故障故障型：型：独山子炼油厂沈气机故障型：机故障型：4M50-18/24-180-BX机故障型：机故障型：（加氢裂化新氢压缩机）卸荷器叉脚作用的地方。故故障障现现象象：3级进气阀阀片在有卸荷叉叉脚故障现象：故障现象：作用的地方断裂分分故故障障析析：在氮气试车工况下，所需的卸分分分分故故障障析析：荷力远远大于氢气工况下的卸荷分分故故障障析析：力。如果提供的卸荷力不足，阀分故障析：分故障析：片将产生颤振，导致阀片断裂。方方故障故障案：案：建议客户不要在氮气工况下卸荷。2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日4343.(2)(2)气阀漏气鉴别方法气阀漏气鉴别方法l在多级压缩机中，若某一级排气阀漏气，排出气缸的气体又部分泄漏回气缸，不仅使该级排气温度升高，排气压力下降，而且该级的排出气量不足，使前级的排气压力上升。因此判别某级排气阀是否漏气，可测量该级阀盖上的温度是否升高，本级排气压力是否下降，前级排气压力是否上升的方法来识别。此外，还可以用金属棒或泄漏检测仪检查。气阀漏气严重时会发出吱吱的声音。l某一级吸气阀漏气，则该级吸气阀部位温度升高。同时由于该级吸人气体又在压缩过程中泄漏出去，使前级排气压力上升，而后面各级因吸人气量不足，排气压力下降。因此同样可用测量温度、压力和声音的方法来判别。l如果第1级吸气阀漏气，则随后各级气量下降，各级排气压力也相应下降，因此可从各级排气压力和气量是否下降来加以辨别。往复压缩机故障分析往复压缩机故障分析 2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日4444.（3 3）提高气阀耐用性的措施）提高气阀耐用性的措施 a.校核阀片运动规律 l各种压缩机阀片在活塞运动过程中都有一定的开启时间和关闭时间，因此有人想到，正常阀片的启闭时间应该符合一般统计规律.戴维斯根据大量气阀使用结果.提出了一个判别气阀可靠性的准则。如图所示，图中有三个曲柄转角参数1,2和3，它们都是从行程止点倒回过来度量的角度。往复压缩机故障分析往复压缩机故障分析 2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日4545.由统计得到，当与阀的特征角符合下列条件时，气阀的寿命都比较长:式中 气阀假想关闭角，即假定无气体推力时，阀片在弹簧力作用下，从全开位置降落到阀座上所需时间对应的曲柄转角，(。);关闭角。指阀片开始脱离升程限制器，直到活塞到达止点的时间所对应的曲柄转角，（。);开启角。指阀片在气体推力作用下克服弹簧力到达全开的瞬时位置开始，到活塞运动止点这段时间所对应的曲柄转角，(。)。往复压缩机故障分析往复压缩机故障分析 2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日4646.往复压缩机故障分析往复压缩机故障分析 2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日4747.建立这两个可靠性准则的主要意义在于用来分析和修正一些故障很多的气阀。如果这些气阀不符合该准则，而且经常出现故障时，处理的方法有:调整关闭状态时弹簧的预压缩量;调整弹簧的刚度系数K;调整阀片升程h;改变阀片厚度和设置缓冲片。往复压缩机故障分析往复压缩机故障分析 2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日4848.b.改变气阀结构 对于转速较高的压缩机，为了提高气阀耐用期，需采用较小的阀片开启高度，这样可以减小阀片的撞击速度，确保气阀及时关闭，改善气阀的运动频率特性。阀片开启高度降低后，气阀的流通缝隙面积将减小，气流阻力增大，补偿的方法是增加阀座的通道数、采用多环窄通道气阀。这样既可增大气流在阀隙中流通的面积，又可改善阀片的受力状态。往复压缩机故障分析往复压缩机故障分析 （3 3）提高气阀耐用性的措施）提高气阀耐用性的措施 2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日4949.c.调整弹簧力 提高阀片寿命的措施，除了降低阀片开启高度之外，还需要采用待性较硬的弹簧或变刚性弹簧。使阀片在开启过程中增加其缓冲能力。对于转速较高的压缩机,阀片弹簧应采用钢丝直径较粗、中径较大，工作圈数较多，阀片全开后总变形最较小的弹簧，这样，弹簧的工作应力就较小，耐用期较长，同时因为阀片的撞击速度降低后阀片的寿命也得到了提高。但是气阀弹簧力也不能过强，否则气阀会过早关闭。弹簧力过强的极端情况.将导致气阀产生振颤现象。往复压缩机故障分析往复压缩机故障分析 （3 3）提高气阀耐用性的措施）提高气阀耐用性的措施 2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日5050.d.阀片边缘倒圆角l 由于阀片的破坏主要是在撞击载荷下由阀片边缘开始的径向断裂，所以阀片边缘应倒圆角，以消除产生在边缘的应力集中。如图 所示，对环状阀片，倒圆角的半径较小，一般取r=0.20.5mm.对于网状阀片，由于破坏多数发生在外圈边缘，因此在外缘应倒大圆弧，一般取R=57mm.其余为小圆角。往复压缩机故障分析往复压缩机故障分析 （3 3）提高气阀耐用性的措施）提高气阀耐用性的措施 2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日5151.e.改善阀片制造工艺 据资料介绍，阀片磨削的残余应力可达200MPa以上。阀片残余应力的存在将缩短阀片的使用寿命。为此可采用小磨削量，精磨后进行补充回火处理。f.控制压缩气体中的油水含量 实际操作证明，压缩气体中油水含量较多时，阀片使用寿命迅速下降.因为注入 气缸的润滑油和气体压缩时析出的水分混合，流过气阀时就粘附在阀座和阀挡上，阀片和密封口接触时液膜产的附着力将阻碍阀片运动，引起阀片的开启和关闭滞后。当阀片克服附着力而脱离密封口后.以很大加速度撞击阀座或阀挡，从而降低了阀片的使用寿命。往复压缩机故障分析往复压缩机故障分析 （3 3）提高气阀耐用性的措施）提高气阀耐用性的措施 34C/19R（34C的弹簧片）2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日5252.（4 4）气阀故障诊断方法的研究）气阀故障诊断方法的研究 气阀故障主要表现为阀片损坏、弹簧折断和气阀漏气方面，其实这三种故障常常互为因果的，阀片损坏可导致气阀漏气，弹簧折断使得阀片对阀挡和阀座的冲击速度和撞击力增大，导致阀片碎裂。因此，利用阀片冲击力的变化、气阀有否产生泄漏等特征参数来判断阀片和弹簧故障。是当前研究利用振动信号诊断气阀故障的主要方法之一。监测气阀的故障信号，除了观察压缩机的热力参数变化之外如压缩机各级吸、排气压力变化、气量变化、阀腔内温度变化以及压力脉动变化等)，更主要的是希望从气阀工作过程中产生的动力性能变化来诊断放障。目前对气阀故障进行监测和诊断的主要方法如下：往复压缩机故障分析往复压缩机故障分析 2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日5353.在压缩机气阀阀盖上用传感器拾取振动信号或噪声信号，然后对信号进行分析处理和故障识别。在气阀阀室内用位移传感器拾取阀片运动规律信号，校核阀片运动规律。引出气缸的压力，作出气缸内的P-V示功图，从示功图的变化上判别气阀故障，测量吸、排气腔内的脉动压力和温度变化诊断气阀故障。往复压缩机故障分析往复压缩机故障分析 2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日5454.第种方法使用很方便，不需要在阀体上开孔安装传感器。但是在阀盖上的测振传感器接收到的信号中混有很多机器其他运动部件的信号，对信号的处理和识别难度较大，需要对各种型式的压缩机进行深人研究。第种方法虽然能直接测到阀片的运动状态，而且还能得到阀片位移随曲柄转角或时间变化的关系，信号受环境的影响很少。但是对阀片位移测量需要在阀座或升程限制器上开孔安装传感器，这在实际应用中有一定困难。对阀片运动规律的测录主要用来分析气阀工作的好坏，指导气阀的设计和改进。第种方法已在一些大型的、重要的压缩机上获得应用，已有不少人设计出各种形式的气缸压力引出装置，有些压缩机出厂时已在机体上预留出气缸测压孔，可用来作气缸示功图的测量。利用示功图来识别故障，对不同类型的压缩机也需要作深入的研究分析，从正常和异常两种情况的示功图对比上确定对哪一类故障是敏感的。第种方法对诊断气阀故障的有效性还需作进一步研究。往复压缩机故障分析往复压缩机故障分析 2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日5555.活塞杆故障 往复式压缩机的活塞杆断裂事故也较常见，据报道约占重大事故的25%左右，对于使用比较普遍的对称平衡型压缩机，活塞杆断裂的事故率达到51.5，在石化行业，重整氢气压缩机也屡有活塞杆断裂事故发生。活塞杆断裂，不仅损坏活塞和气缸，而且还由于其他零部件的连锁性破坏，使易燃、易爆或有毒气体向外泄漏，带来人员伤亡、生产装置毁坏等一系列严重事故，因此在操作中必须予以足够重视。活塞杆发生断裂的地方多数是在活塞连接处与十字头连接处，其原因如下。往复压缩机故障分析往复压缩机故障分析 2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日5656.2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日5757.活塞杆的螺纹由于螺纹牙型圆角半径小，应力集中严重，容易在循环载荷下产生裂纹和断裂。因此对大型压缩机需用滚压加工。用以消除应力集中。退刀糟、卸荷槽、螺纹表面的粗糙度达不到要求，容易产生表面裂纹。活塞杆的材质和热处理有问题，例如存在粗晶、魏氏体组织、偏析以及强度和塑性不符合要求:连接螺纹松动或连接螺纹的顶紧力不足。某一级因其他故障原因而严重超载。活寒杆跳动量过大。工艺气体腐蚀。往复压缩机故障分析往复压缩机故障分析 2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日5858.为了降低活塞杆与十字头、活塞杆与活塞连接处的主应力幅和螺纹根部严重的应力集中现象，德国BORSIG公司在国际上率先开发了一种机械-液压连接方式的技术，该技术的活塞杆端为无螺纹结构，采用三次施加并释放达150MPa的超高油压，把活塞杆压配人十字头内，便受力零件产生预应力，从而有效地降低大直径活塞杆传统结构中螺纹根部存在严重的应力集中问题，极大地提高了活塞杆工作的可命性。往复压缩机故障分析往复压缩机故障分析 2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日5959.连杆螺栓断裂 连杆螺栓是压缩机最重要的零件之一。它的断裂将造成严重事故.由于连杆螺栓在工作时承受很大的交变载荷和几倍于活塞力的预紧力，因此对它不仅要求具有足够的静强度.更重要的是要有较高的耐疲劳能力。对其结构形状，应力集申情况和装配精度等方面都有严格要求。往复压缩机故障分析往复压缩机故障分析 2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日6060.连杆螺栓断裂连杆螺栓断裂的原因如下.连杆螺拴拧得太紧或太松。拧得太紧，螺拴承受过大拉力而折断;拧得太松，工作时螺母松动，连杆大头瓦在连杆体内晃动，螺栓承受过大的冲击力而折断。因此拧紧螺母时要用扭力扳手按要求力矩上紧。或者用测量螺栓伸长量的方法来控制拉紧力。开口销折断引起连杆螺栓松动、断裂。连杆螺栓疲劳断裂。连杆螺栓的材质、锻压、热处理、加工，探伤和装配有问题(特别要注意螺栓的过渡圆角、退刀槽、螺纹表面的粗糙度是否符合技术要求)。往复压缩机故障分析往复压缩机故障分析 2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日6161.连杆螺栓断裂连杆螺栓断裂的原因如下.连杆大头瓦过热，活塞卡住或超负荷运转。连杆螺栓因承受过大应力而折断。运动部件出现故障，对连杆螺栓产生较大冲击载荷(例如曲轴、十字头、活塞杆断裂)。长期使用达5000 8000h，未对连杆螺栓进行磁粉探伤和残余变形测量。如果螺栓有万分之一以上残余变形者均应报废。往复压缩机故障分析往复压缩机故障分析 2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日6262.十字头鞋十字头鞋2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日6363.曲轴断裂 曲轴是压缩机中传递动力的重要运动件。由于承受较大的交变载荷和摩擦磨损，所以对疲劳强度和耐磨性要求较高。曲轴一旦断裂，将使曲轴箱、连杆、十字头或活塞等发生一系列连锁性破坏。曲轴多数发生拐臂处断裂，曲轴断裂的原因如下。压缩机地基与电动机基础发生不均匀沉降，使联轴器严重不对中附加载荷。曲轴承受巨大的附加载荷压缩机超载或在紧急停机时产生的剧烈冲击。安装不正确或工作中气缸轴线发生变化，与曲轴轴线不垂直，使曲轴承受附加弯矩。往复压缩机故障分析往复压缩机故障分析 2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日6464.2024/5/12 2024/5/12 周日周日周日周日6565.曲轴断裂 曲轴断