往復式壓縮機氣閥故障原因及預防措施分析

尹莎

摘要：石油和煤化工企業在我國的社會發展過程中發揮著重要的作用。保障石油和煤化工企業生產的正常運行，對促進我國的社會發展具有重要的 意義。往復式壓縮機是石油和煤化工企業生產過程中涉及到的重要機械設備，氣閥的故障對整個往復式壓縮機的正常運行會產生極大的影響。要想對往復式壓縮機氣閥的故障原因和預防措施進行分析，首先就要了解往復式壓縮機氣閥的結構和性能要求。本文對往復式壓縮機氣閥故障原因及預防措施進行分析。

關鍵詞：往復式壓縮機;氣閥故障;預防措施

1氣閥的結構與原理

壓縮機氣閥一般由閥座、閥蓋、閥片、緩沖片、彈簧、定位銷、導向環、升程限位器、固定螺栓等部位組成。按照閥片形式一般分為網狀閥、環狀閥及蘑菇閥，按照氣閥功能主要分為進氣閥和排氣閥。壓縮機活塞每 完成一個沖程，進排氣氣閥各自打開關閉一次，從而完成氣體吸氣、膨脹、 壓縮、排氣 4 個工作過程，進而開始下一個工作循環。目前，絕大多數往復式壓縮機的氣閥，都是利用氣閥前后形成的氣體壓差克服氣閥彈簧力而 自行開啟的自動閥。當氣閥前后壓差大于彈簧力時，氣閥開啟;當氣閥前后壓差小于氣閥彈簧力時，氣閥關閉。運動狀況如圖 1 所示：進氣過程中， P 外> P 內，Ff > Fs，閥片下移，氣體進人氣閥及氣缸;隨著氣體的逐漸進人，P 外 =P 內，Ff < Fs，閥片上移，阻止氣體的繼續進人。

2往復式壓縮機氣閥發生故障的主要原因

2.1閥片損壞原因分析

通過前面的分析可以得知，氣閥在往復式壓縮機中具有重要的作用。往復式壓縮機的氣閥容易出現故障的情況主要有三種。閥片故障是引起往復式壓縮機氣閥故障的主要原因之一。而閥片故障主要是由于往復式壓縮機在運行過程中造成的磨損和自身的質量問題導致的。當閥片受到磨損和損壞時，如果沒有及時進行更換，就會使閥片更容易受到腐蝕的影響。

2.2彈簧損壞原因分析

彈簧損壞是引起往復式壓縮機氣閥故障的另一個主要原因。在對往復式壓縮機的氣閥結構進行設計時，為了減小彈簧在實際的應用過程中受到的磨損，通常需要選擇更耐磨損的彈簧材料。然而即使這樣，彈簧在應用過程中也會產生一定程度的損耗。彈簧容易損壞的主要原因除了前面分析到的彈簧與閥片之間的相互作用之外，還主要會受到彈簧材料本身的質量問題的影響。

2.3漏氣原因分析

因為往復式壓縮機在石油和煤化工企業的生產過程中主要是通過對氣體的加壓和輸送來發揮作用的，因而漏氣會給其造成最直接的影響。與前面閥片的損壞和彈簧的損壞原因不同，漏氣故障產生的原因主要是由于受到氣閥閥座以及整個往復式壓縮機的密封性能的影響，再加上閥片和彈簧受損，都會導致往復式壓縮機發生漏氣故障。

3預防往復式壓縮機氣閥故障問題的措施

3.1應用科學的氣閥故障診斷方法

通過前面的分析可以得知，氣閥的故障會阻礙往復式壓縮機的正常運轉。往復式壓縮機的主要工作原理是通過曲軸、連桿、活塞等一系列的運作來改變氣缸內的容積，達到對氣體進行加壓的目的。往復式壓縮機的氣閥主要包括進氣閥和出氣閥，在往復式壓縮機的運轉過程中，氣閥產生故障并不會對往復式壓縮機的造成最明顯的影響，而是通過閥片和彈簧等的磨損而產生漏氣的情況。漏氣不僅會影響往復式壓縮機的工作效率，還會縮短往復式壓縮機的使用壽命。因此，要想有效地預防和應對往復式壓縮機氣閥發生的故障，就要應用科學的氣閥故障診斷方法，根據氣閥發生的具體故障原因來對其進行預防和應對。在對往復式壓縮機的氣閥進行故障診斷時，主要是依據信號檢測設備對往復式壓縮機在運轉過程中產生的閥片沖擊力、氣閥漏氣等造成的設備元件振動而產生的信號進行檢測來判斷其是否發生故障。除此之外，還可以在往復式壓縮機中安裝相應的故障預警和報警機制，這種預警機制一般是根據往復式壓縮機在運轉過程中氣閥運動產生的熱力參數值、排氣壓力、氣量、閥腔內溫度、壓力脈動等方面的變化來對其是否發生故障進行診斷的。通過這些往復式壓縮機在運轉過程中的具體動力參數變化來對氣閥故障進行診斷，主要是依據動力性能作為診斷的主要原理的。

3.2及時校核閥片

針對現階段我國石油和煤化工企業生產過程中往復式壓縮機容易因閥片損壞而產生的氣閥故障，主要可以采用及時校核閥片的方法來對其進行預防。往復式壓縮機在運轉過程中，主要是通過彈簧和閥片的運動來實現對氣體進行控制的作用，閥片的損壞會直接影響整個往復式壓縮機的密閉性。因為機械設備是依據一定的物理和運動規律來實現運轉的，而閥片在往復式壓縮機中主要通過運動來實現價值。因此要想有效及時預防往復式壓縮機氣閥閥片損壞，可以通過對往復式壓縮機在運轉過程中對閥片運動發生的相關規律進行觀察和分析，并對閥片在運動過程中容易出現的故障進行及時校核。通過這種措施不僅能夠有效減少閥片損壞造成的氣閥故障對往復式壓縮機造成的影響，還能夠間接對彈簧的預壓縮量進行控制。而在往復式壓縮機的氣閥元件構成中，升程限制器主要起到的是限制閥片的升程作用，彈簧則是對氣體的控制發揮作用的最主要元件。當閥片受到損壞時，也會對其產生一定程度的影響，因而在校準閥片時，還要及時調整彈簧的剛度系數和閥片的升程系數。

3.3優化氣閥結構

氣閥結構的設計，不僅是往復式壓縮機正常運行的重要保證，還能夠通過更加科學合理的結構設計，來減小和降低因氣閥故障給整個往復式壓縮機的正常運行造成的影響。在往復式壓縮機的運轉過程中，由于閥片與彈簧之間會因為運動和氣缸內氣體的流動而產生一定的沖擊效果，因此閥片和彈簧是往復式壓縮機氣閥中最容易產生損壞的兩個部件。因此在對往復式壓縮機的氣閥結構進行優化設計時，需要重點對閥片和彈簧的相關參數和系數標準進行設計。具體來說，要想通過優化氣閥結構來預防往復式壓縮機氣閥容易出現的故障，可以在對氣閥結構進行優化設計時，將閥片的開啟高度降低。這樣不僅能夠在一定程度上減緩氣體在流動過程中對彈簧和閥片的撞擊受力大小，還能夠降低氣體撞擊的速度。在減小閥片磨損的同時，延長整個往復式壓縮機的使用壽命。但在調整閥片開啟高度時， 還會導致氣流的阻力變大，這就會讓往復式壓縮機不能夠起到減小氣流阻力消耗的目的。因此在調整閥片開啟高度的同時，還要增設閥座通道、設置緩沖片等形式來讓閥片能夠在往復式壓縮機的氣閥中發揮更大的作用。

3.4優化制造工藝

在現代社會的發展過程中，科學技術水平的進步使得我國的各個行業和領域的生產技術得到了一定程度的革新。對于石油和煤化工企業生產過程中的往復式壓縮機設備而言，依靠現代社會先進的科學技術對其制造工藝進行優化，不僅能夠有效預防氣閥故障對往復式壓縮機造成的影響，還能夠促進往復式壓縮機設備整體結構和制造工藝的優化升級，間接促進我國石油和煤化工企業生產效率的提高。在對往復式壓縮機氣閥的制造工藝進行優化時，不僅要對制造工藝本身的技術進行優化，還要重點注意對往復式壓縮機的整個生產制造過程進行嚴格規范。在生產和制造往復式壓縮機的過程中，通過對氣閥生產和制造的相關標準的具體規劃和設定來保證氣閥的制造能夠符合實際的應用標準。除此之外，還要對氣閥中的各具體元件的材質進行仔細地選擇，這樣才能大大提高往復式壓縮機氣閥的生產質量，有效預防氣閥故障情況的發生。

結束語

綜上所述，氣閥故障會對往復式壓縮機的正常運轉產生嚴重的影響。在我國石油和煤化工企業的生產過程中，通過對往復式壓縮機的氣閥容易產生故障的原因進行分析，并提出具體的應用科學的氣閥故障診斷方法、及時校核閥片、優化氣閥結構、優化制造工藝四個方面的具體措施，來有效預防往復式壓縮機容易出現的氣閥故障，不僅能夠保證往復式壓縮機的正常運行，還能夠間接促進我國石油和煤化工企業的發展。

參考文獻

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