冶煉廠生產車間壓縮機氣閥故障原因與處理

張 慧

（盤錦職業技術學院，遼寧 盤錦 124000）

近幾年通過對壓縮機的管理和維護，發現在壓縮機發生的無數次的故障中，因進排氣閥損壞造成機組發生故障的幾率最高，據粗略統計，因為氣閥損壞的原因引起的冶煉廠生產設備突停占非計劃停止的40%以上，氣閥已經名副其實地成為活塞式壓縮機三大易損件之首。因為它的損壞所帶來的維修配件成本和維修人工成本也非?？捎^[1]。針對此種情況，冶煉廠生產車間技術人員對壓縮機所出現的氣閥故障進行了統計，并加以技術分析，同時針對所出現的各種問題采取一系列措施以降低氣閥的損壞率從而保證機組和裝置的正常、安全、平穩和連續生產。

1 壓縮機氣閥的工作過程

圖1 進氣閥示意圖

下面我們以環狀進氣閥為例來說明氣閥的工作過程。如圖1所示，當活塞離開止點位置在氣缸中向另一側運動時，隨著缸內容積的增大，缸內氣體壓力即行降低，當缸內的壓力低于吸氣管道中的名義進氣壓力時，在氣閥兩側形成壓力差Δp，當Δp足以克服彈簧壓緊力Psp、閥片和部分彈簧的運動質量慣性力Pm之和時，閥片即被頂開，氣體開始進入氣缸，吸氣過程開始，閥片繼續開啟，并貼到升程限制器上，氣體繼續進入氣缸內，直到活塞將要到達到另一止點位置時，活塞速度急劇下降，氣流速度也隨之降低，于是氣體對閥片的推力減少，當彈簧力大于氣體推力及閥片、彈簧的慣性力時，彈簧隨即把閥片頂回，閥片又回落到閥座上，吸氣閥重新關閉，進氣過程即行結束。氣閥是在閥兩側壓力差的作用下開啟，在彈簧力的作用下關閉的，排氣閥的工作情況與此類似。

2 問題的提出

由于在過去的幾年里，壓縮機出現的各種故障比較多，我們統計冶煉廠生產車間壓縮機機組在2008年所出現的有關氣閥方面的故障，故障詳細情況見表1。

表1 氣閥故障統計表

18 2008 9 25 K202A 氣閥倒氣 氣閥內有液閥片斷裂 2個19 2008 10 27 K202A 出口溫度高 內有雜質，閥片斷裂 3個20 2008 10 30 K202C 缸內有雜音 閥片碎裂 3個

從上面的兩個表格的統計結果中，我們不難看出，冶煉廠生產車間機組的氣閥的數量是不小的，三個機組共有氣閥160個，作為壓縮機的三大易損件中最易損壞的零件，無論是維修工作量還是維修成本都是一筆不小的支出。從表1對壓縮機氣閥故障的統計結果來看，更進一步證明了氣閥已成為壓縮機第三大易損件之首。我們有必要對氣閥頻繁發生損壞的原因加以討論與分析。以便采取相應的措施來延長氣閥的使用壽命同時降低機組的故障率。

3 氣閥失效原因的分析

從故障統計表1中，我們可以看出氣閥的損壞主要表現為氣閥閥片的損壞，也就是說氣閥組件中閥片是最容易發生損壞的運動零件。下面就分析一下氣閥頻繁損壞的主要原因。

3.1 氣閥內進入雜物

從表1中我們可以看出如有雜質進入氣閥內部就會造成氣閥損壞，這主要是進入氣閥內部的雜質和粉塵等臟物堵塞槽道和影響閥片自由運動。同時也會對氣閥造成沖擊，長時間的運動使閥片產生裂紋甚至是斷裂，輕者表現為氣閥不能及時開啟或關閉，使壓縮機的產氣量不足，同時造成氣閥倒氣使壓縮機排氣溫度超標。

3.2 因組件磨損所產生的顆粒進入氣閥

K202機組的活塞組件的材質不好，特別是活塞環和支承環的材質不是很好，很容易發生磨損，從對壓縮機的維修和維護來看，壓縮機的活塞環和支承環的更換次數也是比較大的。

長時間的運行，活塞環和支承環磨損所產生的顆粒隨壓縮工作的進行進入氣閥內部，造成了閥片的損壞。最后不得不更換新氣閥。

4 解決問題的對應措施

針對上面所闡述的氣閥損壞的原因，采取以下措施來延長氣閥的使用壽命以保證機組和裝置的安全平穩運行。①改變氣閥閥片的材質,使用塑料閥片。②因為氣閥的工作主要表現為閥片運動，氣閥內的間隙非常小，所以要盡量避免雜質進入氣閥內部。③保證工藝氣體的清潔。④絕對禁止同一臺壓縮機上安裝不同廠家的或不同型式的氣閥，當然特殊情況例外。以避免部分氣閥的不同步損壞造成機組甚至裝置停工。

5 結論

通過上面詳細的分析，作為活塞式壓縮機易損件之一的氣閥，在連續生產中發生損壞是不可避免的，我們通過采取一系列有效的措施確實使氣閥的損壞率有所減小，同時將損壞的氣閥加以修復也是一種很好的節約成本的辦法，也是非?？尚械?。