B-往复式压缩机故障分析和管道振动

B往复压缩机故障分析和管道振动2往复式压缩机故障率故障原因设计缺陷6%零件制造质量低劣46%不遵守操作规程40%安装检修质量不符合要求8%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，因此需要重视对往复式压缩机的故障监测与诊断。往复压缩机故障分析2020年2月24日7时17分2163往复式压缩机的工作原理往复压缩机故障分析2020年2月24日7时17分2164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：①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:②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；③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: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;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2020年2月24日7时17分2165压缩机热力参数异常-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2020年2月24日7时17分2161多级压缩机的第1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6压缩机热力参数异常-排气量降低原因往复压缩机故障分析2020年2月24日7时17分2162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①气缸镜面的精度，表面粗糙度、椭圆度、圆锥度未达到要求；②气缸与十字头滑道同心度达不到要求；③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：①润滑油不足，油质欠佳，使缸内温度过高，造成活塞环咬死；②活塞环失去弹力。(4)活塞杆过度磨损或拉伤，活塞杆工作时跳动。可能原因有：①滑道与气缸不同心；②十字头与滑道、活塞与气缸间隙过大；③十字头销与连杆、活塞杆不垂直。（5）填料密封磨损泄漏，可能原因有：①密封圈与活塞杆间隙太小；②密封圈内圆表面有缺陷；③密封圈与闭锁环装反，起不到密封作用。(6)气缸盖或缸座与缸体端面贴合不严，垫片破损，发生漏气7压缩机热力参数异常-排气量降低原因往复压缩机故障分析2020年2月24日7时17分2163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(1)安全阀泄漏，可能原因有：①安全阀弹簧失灵；②阀芯与阀座密封面接触不良；③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〕。8压缩机热力参数异常-排气量降低原因往复压缩机故障分析2020年2月24日7时17分2165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：①传热表面有水垢、油污；②传热面金属锈蚀；③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（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。9压缩机热力参数异常-吸、排气压力不正常往复压缩机故障分析2020年2月24日7时17分2161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——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。10压缩机热力参数异常-吸、排气压力不正常往复压缩机故障分析2020年2月24日7时17分2162吸气压力高（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（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。11压缩机热力参数异常-吸、排气压力不正常往复压缩机故障分析2020年2月24日7时17分2164排气压力高（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（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。12压缩机热力参数异常-温度不正常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。吸、排气温度过高:气缸、阀门积炭、磨耗和零部件变形、损坏。零部件温度过热：摩擦发热过大，或者摩擦副润滑、冷却状态恶化。过热情况可引起两种后果：一是在较高温度下使摩擦副加快磨损;二是热量不断积聚，直至烧毁摩擦表面.酿成重大事故。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2020年2月24日7时17分21613往复压缩机故障分析2020年2月24日7时17分2161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（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-压缩机各部位温度不正常的原因14往复压缩机故障分析2020年2月24日7时17分2163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。压缩机热力参数异常-压缩机各部位温度不正常的原因15往复压缩机故障分析2020年2月24日7时17分2164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-压缩机各部位温度不正常的原因16往复压缩机故障分析2020年2月24日7时17分2165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-压缩机各部位温度不正常的原因17压缩机热力参数异常-工况改变对压缩机主要参数的影响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。往复压缩机故障分析2020年2月24日7时17分2161.吸气压力改变高原地区因大气压力低而使压缩吸入压力p1下降；工艺过程中操作条件改变而引起吸气压力的变高或变低。⑴单级压缩机排气压力p2不变，吸气压力p1下降12pp2020年2月24日7时17分21618压缩机热力参数异常-工况改变对压缩机主要参数的影响⑵多级压缩机tε19:17:17多级压缩机吸气压力变化产生压比变化，同时也引起排气温度变化，但影响最大的是末级。因此如果吸气压力下降，末级压比增大最明显，末级排气温度最容易超出允许范围。总压比增加引起各级压力比改变，一级排气量减小，级数越多压力比变化越小，对排气量影响也越小。两级压缩机试验，在海拔4500m以下，海拔每升高1000m，容积系数下降2~3%，排气量↓。2.排气压力改变19:17:17a.对排气量影响单级压缩机的排气压力上升，压比增大，容积系数下降，排气量下降；多级压缩机的排气压力上升，首先是末级压比上升，直至形响到第l级，使第1级排气量减少。级数较多时对排气量的影响较小。b.对排气温度影响排气压力上升，主要引起末级排气温度上升，对其余各级的影响依次减小。反之，排气压力下降，也只使末级排气温度下降。2.排气压力改变19:17:17c.对级间压力影响排气压力上升，压比增大，容积系数下降，从末级起吸人压力上升，使所有级的级间压力上升。排气压力下降，使所有级的级间压力下降，但是在多级压缩中只有末级的压比变化较为明显、随着级数前移，压比变化迅速减弱。d.对功率影响多级压缩机的排气压力上升，仅使末级和末前级的功率消耗增大，其他级的功耗基本不变。3.吸气温度改变19:17:17中间冷却器工作情况的好坏，会影响到各级吸气温度的高低，从而影响到压缩机的排气量、排气压力、排气温度和功率消耗。a.对排气量影响吸气温度的变化改变了气体的比体积，使吸入气体的体积有变化。吸气温度愈高，吸人气体愈少。吸人气体的体积差为ssTTVV压缩机热力参数异常-工况改变对压缩机主要参数的影响3.吸气温度改变19:17:17b.对排气压力影响单级压缩机的吸气温度变化不影响排气压力；多级压缩机的终了压力力仍不受吸气温度影响，多级级间压力将随吸气温度的变化而变化。级间温度变化，将影响到前一级的排气压力和下一级的吸气压力。如级间温度下降，使前一级的排气压力和压比降低，但后一级压比上升。c.对排气温度影响压缩机各级的排气温度在压比一定时，完全取决于各级的吸气温度，吸气温度上升，排气温度也上升。d.对功率影响单级压缩机所消耗功率与吸气温度无关，但多级压缩机的吸气温度上升，使压缩过程偏离等温压缩线，因而功耗增加。压缩机热力参数异常-工况改变对压缩机主要参数的影响12111212)()(mmmVVppTTmppVV11221)(24压缩机热力参数异常-油路故障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。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。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2020年2月24日7时17分21625往复压缩机故障分析2020年2月24日7时17分2161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(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。26往复压缩机故障分析2020年2月24日7时17分2161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27往复压缩机故障分析2020年2月24日7时17分2161注油器压力不足