【压缩机网】超高压往复式压缩机常用于石油化工、化肥、医药合成、航天航空、军事工业、科研单位等。由于机械结构复杂，压力大，很多级数都超过六级压缩，因而为了维持设备的运行状态，必须对设备的可靠性、稳定性进行严格的规范操作；同时相关人员必须重视设备的检修与维护，需要建立专门的工作小组，实现设备故障的早发现、早处理。
一、超高压往复式压缩机结构原理
超高压往复式压缩机的结构复杂，由大量部件构成，如机身、传动部分、填料组件、气阀、密封部分、冷却系统、气路系统等。在压缩机运行时，每一个部件都有各自的作用，若某一部件出现问题将导致设备运行异常。故障较为严重时，可能会造成生产事故，给企业带来重大损失。如在压缩机的传动机构中，包含不同尺寸及弹性的连杆等。其每一个部件都在传动机构发挥作用，不同部件之间存在一定的连接关系，任何一个部件出现故障，都将影响设备的整体运行。工作部件可在特定情况下形成工作腔以吸入和排出气体，为传递能量创造条件。这些部件主要由气缸组件、中心阀组件以及活塞组件等构成。
二、常见问题及其处理方式
2.1段间压力波动
受多种因素影响，超高压往复式压缩机运行时段间压力不可能维持固定值，往往会产生正常或非正常波动。段间压力就是超高压往复式压缩机一段出口压力。结合大量的工作经验，压力波动可细分为以下问题：
2.1.1段间压力偏高
压缩机工作时，段间压力有严格的规定。一旦在设备运行时段间压力值超出正常标准，说明存在压力偏高问题。此故障的原因有以下几种：压力表示数异常、二段中心阀故障、吸入压力超出标准。超高压往复式压缩机运行时，针对段间压力超高问题，专业人员先进行一段测试，再逐次进行下一段吸入压力值测试，直到发现压力值较大，说明该问题因吸入压力过高所导致，应立即调整，降低吸入压力。调节后，如压力无明显的增大趋势，且基本保持在相对稳定的状态下，需密切监控压缩机的工作状态。一旦调节后压力依旧超过正常标准，则需进入检修环境，替换压力偏高二段的两个组合阀。
2.1.2段间压力偏低
该问题可能由以下因素导致：压力表显示压力不准确、工艺管线或机体某些部位存在泄漏、一段中心阀出现故障、高压填料发生泄漏、吸入压力低于正常标准。按照超高压往复式压缩机的运行情况，压力表压力指示异常、工艺管线泄漏的可能性较小，可率先排除此类故障。为了找到问题所在，有关人员需检查高压填料是否泄漏，如有泄漏且随着压缩机运行，泄漏现象越发严重，为了判断此问题是否因填料磨损失效所致，需要获取现场泄漏气检测仪器的读数，并据此进行深入分析，得到相对准确的判断结果。此外，还需利用专业设备监测柱塞温度，观察是否存在振动加剧的现象。同时，应增加高压填料对应注油器的注油量，并持续跟踪高压填料泄漏气的变化趋势，以全面评估一段高压填料是否已失效。如上述监测下发现无异常情况，则需要判定压缩机一段吸入压力的大小。正常情况下，压缩机的一段吸入压力通常维持在24～25MPa。若经检测发现该压力处于正常范围内，可适当进行调整，使其趋近于25MPa。经此调节后若压力无急剧增大，且相对稳定，仅需由专业人员继续监测压缩机的工作状态即可。但在一些情况下经过调节后，压力依旧相对较低，由专人进行检修，尽早更换低线一段的两个组合阀。
2.2高低压填料问题
超高压往复式压缩机整套填料中包含高压填料和低压填料。相对而言，高压填料易发生磨损失效现象，所以，一般每隔9～15个月，由专人负责检修和维护。若设备运行过程时有低压填料失效情况，主要原因是润滑工作没达到标准，因润滑工作漏洞，低压填料密封组件过热，随着时间的延长，使用性能大大降低。高压填料失效情况有以下类型。
2.2.1高压填料失效假象
超高压往复式压缩机运行一段时间后，需全面检查设备，分析设备是否存在异常现象。正常检修结束后，开车初期填料泄漏量相对较高，现场填料泄漏量检测仪表满。同时，柱塞温度急剧增大，在高温状态下运行，柱塞水平、垂直振动超出正常标准，检修完成后，在设备初次启动时，填料的泄漏量一般处于相对较高的水平，现场的泄漏量检测仪表达到满量程。与此同时，柱塞的温度迅速上升，在高温下运行。此时，柱塞在水平和垂直方向上的振动频率、幅度远高于正常标准，这一现象在压缩机启动初期较为常见，属于正常的、可控现象。因设备启动的最初阶段，润滑系统的润滑油、高压填料、柱塞之间维持相对平衡状态。当设备启动一段时间后，需获取柱塞温度、垂直与水平振动等情况，减少注油量。若在实际运行过程中，发现某个气缸的高压填料泄漏量显著大于其他同级别气缸，应跟踪该气缸的工作特征，获取关键参数，在发现异常情况后尽早处理。
2.2.2正常填料失效
该现象表现为填料泄漏气体随时间延长而增多。压缩机在连续运行数天或数周后，泄漏量只增不减，超出了预警限值；同时，柱塞温度略有上升，且柱塞在水平和垂直方向上的振动频率高、幅度大。即使将高压填料注油器的注油量调至100%量程，泄漏问题仍没得到有效控制，说明压缩机填料失效。此时，应立即安排进行停机操作，并更换整套填料。
2.3中心阀做功不良
对于超高压往复式压缩机进气阀与排气阀的一体化结构，被称为中心阀。当压缩机启动后，随着运行时间的延长，可能出现中心阀做功不良问题，其原因为中心阀存在设计与制造缺陷、系统结垢物增多或者运行时间过长。在这些情况下，弹簧、阀套等元件势必出现卡涩、动作不灵敏等问题，导致这些阀难以在压缩机运行中发挥应有的作用。若处理不及时，将引起其它问题。针对此类问题，可采取以下措施：一是要把握压缩机的状态，获取运行资料，结合其运行时长、状态等信息，制定检修计划，通过检修来发现中心阀的一些元件损坏等问题，消除潜在故障。二是严格验收备件，对于每一个备件，都应该安排专人来负责检查与验收。如发现备件质量不达标，则需要与厂家沟通。对于验收通过的备件，则需加强存放管理，并保存备件的质量证明文件、生产资质等资料。三是建立台账，每次检修工作都需建立台账。
2.4辅助十字头温度高
当超高压往复式压缩机十字头销基准面或弹性连杆端面局部存在缺陷时，辅助十字头与衬套之间将存在明显的偏磨现象。若没及时发现和处理，辅助十字头温度异常增大，直到温度过高出现联锁跳机现象。当然，辅助十字头温度过高，也可能为润滑不佳所引起。所以，面对辅助十字头超温问题，需采取以下处理措施：一是加强计划检修工作。若存在辅助十字头温度超出正常标准的情况，需拆除并检查十字头销基准面或弹性连杆端面。如表面有锈蚀、污垢等问题，则需要及时处理，确保表面的粗糙度、整洁度等符合要求。检修工作结束后，需严格按照规定来重新装回十字头销基准面或弹性连杆端面。二是定期更换冷却冲洗油，并清理油箱表面、内部的杂物。置换冷却冲洗油时，需参考超高压往复式压缩机的操作说明，注意冷却冲洗油品质，并遵循置换要求。结合大量的工作经验，每间隔8000h应清理冷却冲洗油箱，并置换冷却冲洗油。
2.5内部油注入单向阀问题
超高压往复式压缩机若因特殊情况需停机检修，在检修工作全面结束后需进行置换和吹扫，当这些工作符合要求后才可重新启动。但是，此时压缩机启动后内部注油器发生气体反窜的可能性较大，不得不停机置换，无形中延长了检修时间，影响了正常的生产作业。
面对内部油注入单向阀问题，可采取的处理措施相对较多，主要为：一是综合各方面因素，需精准控制内部油注入量。为了保障内部油注入量的合理性，需获取超高压往复式压缩机的运行状态等关键信息，监控设备的运行状态。需要注意的是，检修结束后启动内部油泵注入内部油的时间为5～10min，此时，需间歇盘车，检查机械连接情况，分析内部油注入系统的运行情况。二是获取机组的运行状态等信息，经常性安排专业人员来检测注入单向阀温度。如温度过高，则需要适当调整，将温度参数控制在正常标准。三是保持内部油注入器视镜液位处于高、低标线之间，以便相关人员清晰了解注油情况。若有注油不畅情形，则需分析原因，采取针对性处理措施。四是抓住非机组原因停车机会，检查、复核关键参数，如个别参数过大或者过小，应立即调整。五是完善检修标准，构建科学的设备检修制度，以制度形式规定检修周期、重难点、方法、责任划分等，保障有关人员能依据制度规定来严格执行检修任务。
2.6辅助十字头振动高
超高压往复式压缩机中，辅助十字头为必不可少的部分。根据实际经验，辅助十字头振动检测的根本目的是测定冲击力。当压缩机保持最佳的运行状态时，撞击力在5m/s2以内。一些特殊情况下，液体可能进入气缸，产生撞击，导致中心阀的结垢现象加剧，中心阀性能降低，难以发挥其作用。因为上述因素，气流无法均匀传递到辅助十字头，进而将发生辅助十字头的异常振动，影响压缩机的影响状态。
对于辅助十字头异常振动方面的问题，需做好以下工作：一是严格控制结垢现象。需定期、不定期清理超高压辅助十字头及附近部件，保持这些部件的洁净度，避免结垢物过多影响部件性能。二是严格控制技术气的注入量，经常性收集和检测技术气的成分等，避免或减少自聚物。三是优化高循环系统的运行参数，在原有基础上增大高循环排油频次，精准控制夹带量。四是中冷器入口温度不得超过95℃。
2.7传动机构问题
传动机构问题也属于超高压往复式压缩机的常见问题，当出现此类问题时，设备响动异常，无形中增大了压缩机的运行风险。如果实际工作中无法及时发现这一问题并采取有效的措施，易导致产生事故。但针对压缩机的异常响动，需要有关人员在实际工作中不断积累经验，熟悉超高压往复式压缩机的工作原理及运行过程；可以在设备运行时及时发现轻微响动，分析声音源头或者变化规律。结合压缩机的运行情况，响动异常的原因和处理方法为：一是柱塞余隙过小，此时需暂时停机，检查压缩机的柱塞余隙，并适当增大。二是曲轴主轴瓦间隙过大，同样需停机检修，并调整此参数。三是连杆大小头轴瓦损坏，除了要第一时间停机检修外，还需要更换损坏部件。四是压缩机与电动机没有对中，需在停机后找正。五是中心阀、柱塞损坏的部件或其它异物在气缸中，需停机检查气缸情况，并清理杂物。
三、结语
超高压往复式压缩机在运行时，需要运行安全、稳定，及时排除运行中的各类问题。为了提高超高压往复式压缩机的运行水平，有关人员需掌握此类设备的工作原理及操作要求。针对上述常见问题，需要熟悉发生的原因、处理方法，以保证问题出现的第一时间，快速锁定故障位置，采取行之有效的处理措施。
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一、超高压往复式压缩机结构原理
超高压往复式压缩机的结构复杂，由大量部件构成，如机身、传动部分、填料组件、气阀、密封部分、冷却系统、气路系统等。在压缩机运行时，每一个部件都有各自的作用，若某一部件出现问题将导致设备运行异常。故障较为严重时，可能会造成生产事故，给企业带来重大损失。如在压缩机的传动机构中，包含不同尺寸及弹性的连杆等。其每一个部件都在传动机构发挥作用，不同部件之间存在一定的连接关系，任何一个部件出现故障，都将影响设备的整体运行。工作部件可在特定情况下形成工作腔以吸入和排出气体，为传递能量创造条件。这些部件主要由气缸组件、中心阀组件以及活塞组件等构成。
二、常见问题及其处理方式
2.1段间压力波动
受多种因素影响，超高压往复式压缩机运行时段间压力不可能维持固定值，往往会产生正常或非正常波动。段间压力就是超高压往复式压缩机一段出口压力。结合大量的工作经验，压力波动可细分为以下问题：
2.1.1段间压力偏高
压缩机工作时，段间压力有严格的规定。一旦在设备运行时段间压力值超出正常标准，说明存在压力偏高问题。此故障的原因有以下几种：压力表示数异常、二段中心阀故障、吸入压力超出标准。超高压往复式压缩机运行时，针对段间压力超高问题，专业人员先进行一段测试，再逐次进行下一段吸入压力值测试，直到发现压力值较大，说明该问题因吸入压力过高所导致，应立即调整，降低吸入压力。调节后，如压力无明显的增大趋势，且基本保持在相对稳定的状态下，需密切监控压缩机的工作状态。一旦调节后压力依旧超过正常标准，则需进入检修环境，替换压力偏高二段的两个组合阀。
2.1.2段间压力偏低
该问题可能由以下因素导致：压力表显示压力不准确、工艺管线或机体某些部位存在泄漏、一段中心阀出现故障、高压填料发生泄漏、吸入压力低于正常标准。按照超高压往复式压缩机的运行情况，压力表压力指示异常、工艺管线泄漏的可能性较小，可率先排除此类故障。为了找到问题所在，有关人员需检查高压填料是否泄漏，如有泄漏且随着压缩机运行，泄漏现象越发严重，为了判断此问题是否因填料磨损失效所致，需要获取现场泄漏气检测仪器的读数，并据此进行深入分析，得到相对准确的判断结果。此外，还需利用专业设备监测柱塞温度，观察是否存在振动加剧的现象。同时，应增加高压填料对应注油器的注油量，并持续跟踪高压填料泄漏气的变化趋势，以全面评估一段高压填料是否已失效。如上述监测下发现无异常情况，则需要判定压缩机一段吸入压力的大小。正常情况下，压缩机的一段吸入压力通常维持在24～25MPa。若经检测发现该压力处于正常范围内，可适当进行调整，使其趋近于25MPa。经此调节后若压力无急剧增大，且相对稳定，仅需由专业人员继续监测压缩机的工作状态即可。但在一些情况下经过调节后，压力依旧相对较低，由专人进行检修，尽早更换低线一段的两个组合阀。
2.2高低压填料问题
超高压往复式压缩机整套填料中包含高压填料和低压填料。相对而言，高压填料易发生磨损失效现象，所以，一般每隔9～15个月，由专人负责检修和维护。若设备运行过程时有低压填料失效情况，主要原因是润滑工作没达到标准，因润滑工作漏洞，低压填料密封组件过热，随着时间的延长，使用性能大大降低。高压填料失效情况有以下类型。
2.2.1高压填料失效假象
超高压往复式压缩机运行一段时间后，需全面检查设备，分析设备是否存在异常现象。正常检修结束后，开车初期填料泄漏量相对较高，现场填料泄漏量检测仪表满。同时，柱塞温度急剧增大，在高温状态下运行，柱塞水平、垂直振动超出正常标准，检修完成后，在设备初次启动时，填料的泄漏量一般处于相对较高的水平，现场的泄漏量检测仪表达到满量程。与此同时，柱塞的温度迅速上升，在高温下运行。此时，柱塞在水平和垂直方向上的振动频率、幅度远高于正常标准，这一现象在压缩机启动初期较为常见，属于正常的、可控现象。因设备启动的最初阶段，润滑系统的润滑油、高压填料、柱塞之间维持相对平衡状态。当设备启动一段时间后，需获取柱塞温度、垂直与水平振动等情况，减少注油量。若在实际运行过程中，发现某个气缸的高压填料泄漏量显著大于其他同级别气缸，应跟踪该气缸的工作特征，获取关键参数，在发现异常情况后尽早处理。
2.2.2正常填料失效
该现象表现为填料泄漏气体随时间延长而增多。压缩机在连续运行数天或数周后，泄漏量只增不减，超出了预警限值；同时，柱塞温度略有上升，且柱塞在水平和垂直方向上的振动频率高、幅度大。即使将高压填料注油器的注油量调至100%量程，泄漏问题仍没得到有效控制，说明压缩机填料失效。此时，应立即安排进行停机操作，并更换整套填料。
2.3中心阀做功不良
对于超高压往复式压缩机进气阀与排气阀的一体化结构，被称为中心阀。当压缩机启动后，随着运行时间的延长，可能出现中心阀做功不良问题，其原因为中心阀存在设计与制造缺陷、系统结垢物增多或者运行时间过长。在这些情况下，弹簧、阀套等元件势必出现卡涩、动作不灵敏等问题，导致这些阀难以在压缩机运行中发挥应有的作用。若处理不及时，将引起其它问题。针对此类问题，可采取以下措施：一是要把握压缩机的状态，获取运行资料，结合其运行时长、状态等信息，制定检修计划，通过检修来发现中心阀的一些元件损坏等问题，消除潜在故障。二是严格验收备件，对于每一个备件，都应该安排专人来负责检查与验收。如发现备件质量不达标，则需要与厂家沟通。对于验收通过的备件，则需加强存放管理，并保存备件的质量证明文件、生产资质等资料。三是建立台账，每次检修工作都需建立台账。
2.4辅助十字头温度高
当超高压往复式压缩机十字头销基准面或弹性连杆端面局部存在缺陷时，辅助十字头与衬套之间将存在明显的偏磨现象。若没及时发现和处理，辅助十字头温度异常增大，直到温度过高出现联锁跳机现象。当然，辅助十字头温度过高，也可能为润滑不佳所引起。所以，面对辅助十字头超温问题，需采取以下处理措施：一是加强计划检修工作。若存在辅助十字头温度超出正常标准的情况，需拆除并检查十字头销基准面或弹性连杆端面。如表面有锈蚀、污垢等问题，则需要及时处理，确保表面的粗糙度、整洁度等符合要求。检修工作结束后，需严格按照规定来重新装回十字头销基准面或弹性连杆端面。二是定期更换冷却冲洗油，并清理油箱表面、内部的杂物。置换冷却冲洗油时，需参考超高压往复式压缩机的操作说明，注意冷却冲洗油品质，并遵循置换要求。结合大量的工作经验，每间隔8000h应清理冷却冲洗油箱，并置换冷却冲洗油。
2.5内部油注入单向阀问题
超高压往复式压缩机若因特殊情况需停机检修，在检修工作全面结束后需进行置换和吹扫，当这些工作符合要求后才可重新启动。但是，此时压缩机启动后内部注油器发生气体反窜的可能性较大，不得不停机置换，无形中延长了检修时间，影响了正常的生产作业。
面对内部油注入单向阀问题，可采取的处理措施相对较多，主要为：一是综合各方面因素，需精准控制内部油注入量。为了保障内部油注入量的合理性，需获取超高压往复式压缩机的运行状态等关键信息，监控设备的运行状态。需要注意的是，检修结束后启动内部油泵注入内部油的时间为5～10min，此时，需间歇盘车，检查机械连接情况，分析内部油注入系统的运行情况。二是获取机组的运行状态等信息，经常性安排专业人员来检测注入单向阀温度。如温度过高，则需要适当调整，将温度参数控制在正常标准。三是保持内部油注入器视镜液位处于高、低标线之间，以便相关人员清晰了解注油情况。若有注油不畅情形，则需分析原因，采取针对性处理措施。四是抓住非机组原因停车机会，检查、复核关键参数，如个别参数过大或者过小，应立即调整。五是完善检修标准，构建科学的设备检修制度，以制度形式规定检修周期、重难点、方法、责任划分等，保障有关人员能依据制度规定来严格执行检修任务。
2.6辅助十字头振动高
超高压往复式压缩机中，辅助十字头为必不可少的部分。根据实际经验，辅助十字头振动检测的根本目的是测定冲击力。当压缩机保持最佳的运行状态时，撞击力在5m/s2以内。一些特殊情况下，液体可能进入气缸，产生撞击，导致中心阀的结垢现象加剧，中心阀性能降低，难以发挥其作用。因为上述因素，气流无法均匀传递到辅助十字头，进而将发生辅助十字头的异常振动，影响压缩机的影响状态。
对于辅助十字头异常振动方面的问题，需做好以下工作：一是严格控制结垢现象。需定期、不定期清理超高压辅助十字头及附近部件，保持这些部件的洁净度，避免结垢物过多影响部件性能。二是严格控制技术气的注入量，经常性收集和检测技术气的成分等，避免或减少自聚物。三是优化高循环系统的运行参数，在原有基础上增大高循环排油频次，精准控制夹带量。四是中冷器入口温度不得超过95℃。
2.7传动机构问题
传动机构问题也属于超高压往复式压缩机的常见问题，当出现此类问题时，设备响动异常，无形中增大了压缩机的运行风险。如果实际工作中无法及时发现这一问题并采取有效的措施，易导致产生事故。但针对压缩机的异常响动，需要有关人员在实际工作中不断积累经验，熟悉超高压往复式压缩机的工作原理及运行过程；可以在设备运行时及时发现轻微响动，分析声音源头或者变化规律。结合压缩机的运行情况，响动异常的原因和处理方法为：一是柱塞余隙过小，此时需暂时停机，检查压缩机的柱塞余隙，并适当增大。二是曲轴主轴瓦间隙过大，同样需停机检修，并调整此参数。三是连杆大小头轴瓦损坏，除了要第一时间停机检修外，还需要更换损坏部件。四是压缩机与电动机没有对中，需在停机后找正。五是中心阀、柱塞损坏的部件或其它异物在气缸中，需停机检查气缸情况，并清理杂物。
三、结语
超高压往复式压缩机在运行时，需要运行安全、稳定，及时排除运行中的各类问题。为了提高超高压往复式压缩机的运行水平，有关人员需掌握此类设备的工作原理及操作要求。针对上述常见问题，需要熟悉发生的原因、处理方法，以保证问题出现的第一时间，快速锁定故障位置，采取行之有效的处理措施。
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