化工机械设备H2压缩机设备的故障处理策略

陈健健 顾航瑜

摘要：氢气压缩机操作简便，在化工生产领域中得到了广泛运用。而在氢气压缩机实际工作过程中，由于受到各种内外部因素的影响，导致该设备会出现各种故障，影响生产效率。针对这一问题，化工企业运维人员需要对氢气压缩机常见的故障原因进行深入分析，并制定具有针对性的故障处理方案，确保氢气压缩机始终处于稳定的工作状态当中。

关键词：化工机械设备;H2压缩机;故障处理

引言：

伴随着科学技术的不断进步，化工行业生产模式也发生了重大变化，化工生产自动化程度显著提升。氢气作为一种化工生产中经常使用的气体，如何确保氢气的可靠供应是化工从业人员需要着重思考的问题。氢气压缩机的工作原理较为复杂，内部还有大量机械零件，在高强度工作过程中可能会出现各种故障。相关从业人员需要对氢气压缩机出现的故障进行总结与分析，制定切实可行的故障维修方案，同时根据化工企业实际情况提升氢气压缩机运维管理水平，确保化工生产工作能够稳定进行。

一、压缩机工作原理介绍

想要深入了解氢气压缩机运行过程中出现的常见故障以及故障维修方案，先要了解氢气压缩机的基本工作原理以及内部构造。氢气压缩机运行过程中，气缸内的活塞通过往复运动快速吸入、压缩、排出气体。其内部结构主要由汽缸、活塞以及阀门等零件组成，通过气缸内活塞的往复运动，使得气缸内的容积发生有规律的变化，外部气体通过压缩机内设置的阀门流入气缸，经过活塞的压缩之后气体被排出。与其他类型压缩机相比，氢气压缩机的优点主要体现在以下几方面：①工作压力的范围比较大。实际工作中可以依据工业生产实际需求使用不同型号的压缩泵，借助这种方式对输入气压以及输出气压进行灵活调整[1]。②操作方式灵活多变，工作人员可以通过手动或者自动化控制方式控制氢气压缩机。③具有自动重启功能。当氢气压缩机内部由于各种原因而造成保压回路压力降低的情况，压缩机可以自动完成重启并对于泄漏的压力进行快速补充，确保回路压力数值始终处于安全范围。④操作安全。氢气压缩機选择使用气体进行驱动，工作过程中不会产生火花以及电弧，可以在一些易燃易爆环境中使用。

二、H2压缩机故障维修具体方式

（一）联轴器故障

联轴器是氢气压缩机中十分重要的零件，常用的联轴器包括齿式联轴器以及弹性套柱销联轴器等。

齿式联轴器常见的故障包括齿面磨损、无法啮合以及联轴器对螺口栓断裂等。针对齿式联轴器所出现的故障，运维人员需要检测润滑油的油量是否充足，如果发现是由于润滑油量不足而导致齿面磨损，需要及时更换新的润滑油。针对轴齿无法啮合以及断齿等问题，相关工作人员需要对氢气压缩机进行停车，利用专业检测仪器检查齿式联轴器中哪一个位置出现的偏移误差较大，通过对比齿式联轴器主轴与减速器主轴的同轴度以及水平度数据，判断齿式联轴器的偏移方向，之后依照相关规定对其进行修正，确保齿轮能够重新啮合。

弹性套柱销联合器的故障主要为柱销的磨损或者断裂，造成这一问题的主要原因是两个轴水平度以及同轴度误差过大。因此相关运维人员需要先检测联轴器的偏移方向，其检测方式与齿式联轴器偏移方向检测方式相同，判断出柱销偏移方向之后，依据相关标准对其进行修正。此外，柱销老化也是造成柱销断裂以及磨损问题的一个重要原因，运维人员需要仔细观察柱销的表面状态，判断其老化程度，对于已经出现严重老化的柱销，要进行及时的更换，确保联轴器能够稳定工作（如图1所示）。

（二）润滑油压力过低

除了联轴器故障之外，润滑油压力过低也是氢气压缩机常见的一种故障。氢气压缩机在工作过程中如果润滑油压力过低，会加剧设备内部各种零件之间的磨损，严重影响氢气压缩机使用寿命，在特殊情况下还会令一些零件在工作过程中直接报废，造成设备的突然停车。由于润滑油压力过低而造成的磨损，其颗粒在形状、大小以及颗粒分布区域等方面具有一定特点，相关运维人员可以利用这一特点对氢气压缩机油路系统的密封点进行详细检查[2]。通过对磨损颗粒的分析确定出现泄漏的油路，对氢气压缩机内部零件磨损程度进行评估。如果润滑液中的不凝气含量超过安全标准，也会出现润滑油压力过低问题。因此相关运维人员需要对氢气压缩机油路进行逐步拆分，判断是否是由于油路系统出现凝气现象而造成润滑油压力过低问题，如果是因为凝气问题而造成此类故障，相关工作人员可以将润滑油过滤器吸入口与回油管道的排出口相对应，借助这种方式避免压缩机内部管路中出现空气泡沫。

（三）振动问题

目前市面上常见的氢气压缩机多数为往复式压缩机。这种压缩机在运行过程中，由于其内部结构较为复杂，各个零件之间会产生作用力，进而出现振动问题。如果振动长时间存在，会使得氢气压缩机内部某些零件发生破损或变形，一旦零件破损，其动力学性能会发生明显改变。想要妥善解决这一问题相关运维人员需要对氢气压缩机所出现的振动进行精确测量，依据测量结果分析出现振动问题的原因，快速准确地排除故障。而在实际工作过程中，由于氢气压缩机工作环境较为复杂，在很多外部因素影响下，会影响振动数据测量精度，干扰运维人员对震动问题的诊断结果。这种背景下，相关运维人员就要通过频域以及时域等方式对振动故障进行评估，条件允许的情况下，也可以利用计算机技术将收集到的震动数据制定成表格，进而形成故障频谱，针对频谱中的普峰进行对比，依据普峰的高度来推断振动故障发生的原因，这种故障诊断方式的优势在于数据精度高，能够过滤掉大量干扰数据，避免外部环境对数据精度造成影响。而这种故障诊断方式的缺点在于需要投入大量资金，会导致运维成本上升。因此在实际工作中要依据企业实际情况以及氢气压缩机实际工作状态，灵活选择故障诊断方式。

（四）活塞环密封故障

氢气压缩机在工作过程中，活塞在缸体中快速移动，活塞杆与填料环之间会发生摩擦，一旦密封环由于摩擦而出现破损，会导致缸体的密封性下降，使得泄漏量超出设定标准。如果氢气压缩机活塞密封环长期处于破损状态，活塞内部以及填料腔中会出现大量粉尘，影响活塞的正常工作并加速氢气压缩机内部零件老化[3]。

想要妥善解决这一问题，相关运维人员就要对氢气压缩机的参数进行灵活调整，确保其各项参数均符合设计要求，尽可能过滤掉气体中存在的细微颗粒，如果气体中的固体悬浮物含量过高，工作人员可以在氢气压缩机外部加装气固分离装置，利用该装置将气体中的固体悬浮物过滤掉，减少氢气压缩机内部零件之间的摩擦。

（五）连杆断裂

氢气压缩机内部使用的连杆以及十字头是保障壓缩机能够正常运行的关键零件，为了确保连杆以及十字头的稳定性，延长其使用寿命。通常情况下会使用高品质碳钢以及合金钢制作连杆以及十字头。而在实际工作中由于连杆以及十字头零件会不断受到冲击，因此尽管其采用了优质的材料进行锻造，但依然会出现裂纹。由于该零件的重要作用以及特殊性，在发现连杆以及十字头出现裂纹之后，运维人员需要直接更换这些零件，确保氢气压缩机能够稳定运行，由于连杆和十字头的构造方式以及安装位置存在差异，因此其更换方式也存在很大不同（如图2所示）。

运维人员在更换十字头时，需要注意以下三点内容：①运维人员需要将中间座从中间体上拆下，十字头可从连接法兰口拆下更换。若中座与中体为一体化设计，可在中体测量孔内更换十字头。②在窗口处更换十字头时，运维人员需要将十字头移向窗口中间（即十字头滑块的中间），并沿轴线旋转十字头90°，使上下导轨面向两侧的窗口。然后并行退出窗口，进行维修和更换。③修理时，需要特别注意的是不要损坏滑轨工作面，对准十字头位置，间隙符合规定要求。

运维人员在更换连杆时，需要注意以下几点：①在启动装置将更换轴承套的曲轴的轴颈，旋转至上部位置并尽量固定，以免由于滑倒造成生产事故。②先拆下连杆底部的连杆螺栓，用吊环螺栓挂住连杆大端盖，然后拆下连杆顶部的连杆螺栓，用螺栓吊环拆下盖子和瓷砖粘在一起。③使用充墨曲柄缓慢转动曲轴，通过这种方式将连杆与曲轴轴颈分离，连杆可以拆下更换。④如果瓷砖成对制造，则需要成对更换[4]。⑤当前大连杆瓦一般为薄壁标准瓦，无须对其进行刮、磨，此外，大连杆瓦的间距必须符合相关要求。

三、结束语

化工生产过程中，氢气压缩机得到了广泛的应用。而在氢气压缩机实际工作过程当中，会由于各种外部因素而出现故障，如果不对故障进行妥善处理，往往会带来安全隐患。针对这一问题，相关运维人员需要详细分析常见故障发生的原因，然后才能采取更适当的措施进行维修，特别是针对连杆断裂、密封性下降、振动问题以及联合器故障要进行妥善处理，借助这种方式确保化工生产活动能够稳定进行。

参考文献：

[1]庹林峰，杜秀娟，王梦瑶，杜春，张正国.氢气压缩机常见故障及分析[J].生物化工，2019，5（06）：40-44.

[2]李文娟.氢气压缩机活塞组件和气阀故障原因分析与对策[J].湖南理工学院学报（自然科学版），2019，32（04）：42-46.

[3]朱顺云，青海.循环氢气压缩机气阀故障分析[J].化工管理，2018（22）：146-147.

[4]黄世凯，安智伟，孙强，王东，金春雷.往复式活塞氮氢气压缩机故障及排除[J].科技资讯，2015，13（07）：31.