活塞式压缩机气阀常见故障的分析_预防和排除方法_董世安

山西科技报/2014年/9月/29日/第015版

最学术

活塞式压缩机气阀常见故障的分析、预防和排除方法

太化股份合成氨分公司董世安阳煤集团太原化工新材料有限公司张继斌

摘要:介绍活塞式压缩机气阀在生产中发生故障的原因，故障的预防和排除方法。

关键词:活塞式压缩机气阀故障的原因预防和排除方法

在化工生产中，往复式压缩机是重要的设备，其运行的稳定性直接影响生产成本，甚至生产安全。而气阀是活塞式压缩机的“心脏”，气阀工作的好坏和压缩机的生产效率(排气量和排气压力)有直接关系。

一、常见故障

1.气阀不严

吸气阀不严密时的表现特征为:

a)该阀的温度显著升高，阀盖发热；

b)在不严密的吸气阀以前的冷却器内压力升高；

c)气缸中压缩气体的初温和终温升高；

d)压缩机总的生产率下降。

排气阀不严密时的表现特征为:

a)该段的排气温度升高；

b)该阀和阀盖异常发热；

c)在不严密的排气阀以后的冷却器内的气压降低；

d)压缩机的生产率下降。在上述情况下，气体温度都会剧烈升高。

2.阀片与阀座不严密

在一般情况下，阀片和阀座的接触平面光洁度不应低于▽8，阀片与阀座的接触密封面应以涂色法进行检查，沿密封圆周应达到不间断的全面均匀贴合。必要时，用研磨膏进行研磨，直至整个密封面的圆周都出现无光泽的贴合表面为止。

检验时将气阀整体装配起来，从阀片入口侧注入煤油进行泄露测试，在5分钟内没有泄露为标准。为保证阀片关闭的严密性，还必须做如下检查:a)阀座的密封面不允许有凹痕、条痕和气孔；

b)阀片表面不应有裂纹。

3.阀座螺栓不严密

阀座螺栓不严密时，气体从阀座中心倒泄回来，造成故障。

对于不可拆卸的阀座螺栓，应将其丝扣端部可靠地进行铆捻，在上紧螺帽以后，插入制动销。对于可以拆卸的阀座螺栓，不要忘记装入阀座螺栓端头下的密封垫圈和制动销。

4.阀组件在装入气缸阀座口处不严密

a.检查阀组件上的密封圈垫圈是否有划痕和毛刺，应注意修磨平整；

b.气缸阀座口处的密封面是否有凹坑、划痕、毛刺，应注意修磨平整；

c.在装入阀组件和套筒扣上阀盖应对角匀称的把紧阀盖螺栓的螺帽，然后再把紧压筒顶丝。

5.阀片翘曲变形

a.阀片的允许翘曲度约为0.04mm～0.15mm(与阀片的直径大小有关)。阀片的两个平面的光洁度皆应不低于▽8，两个平面之间的不平行度大于0.05mm；

b.阀片的表面不允许有划痕、切口、裂纹；

c.阀片上的锐边应予倒去或圆角；

d.如果阀片的翘曲度经过检查在允许范围以内时，可将阀片进行研磨，以改善其严密性。

6.装配不当

阀杆螺栓装进阀座或阀盖孔内后，螺栓中心线垂直度小于0.05/100mm。阀片的导向装置应该安装正确，正确地套入螺栓，并装好定位销。

7.阀片开闭时间和开启高度不对

正确地装配和安装压缩机的气阀，才能保证阀片按设计计算的规定时间和气体通道截面(阀片升高度)开启和关闭。否则，就将引起漏气，造成生产率降低、阀片寿命减短或碎裂等事故。

8.阀簧弹性不合适

阀簧弹性不合适有以下几种情况:

a)阀簧弹性不足时，阀片升起时对升高限制器(阀盖)发生冲击，而闭合时阀片降落延迟，且剧烈地冲击阀座，使阀的寿命减少；

b)阀簧弹性太大时，会使阀片开启时间延迟，发生气体反向运动，减少吸入气体的体积，从而影响压缩机的生产效率，并增加单位电能的消耗量；

c)阀簧弹性不一致时，阀片升降时发生歪斜，升降导向块相互间卡阻，不能正常工作。

为防止上述故障产生，应该预先对阀簧逐个进行检查，必要时修理或更换。

a)阀簧应为高级弹簧钢丝冷绕制成，没有裂纹、疤痕、折皱和刻痕；

b)阀簧的两个端面应经过磨光平整，在自由状态下测量其母线对端面的不垂直度，其偏差数值应不大于弹簧压缩到圈与圈接触后高度的2%。用角尺检查阀簧的母线垂直度见图1；

c)在自由状态下弹簧的高度允许误差见表。

d)每个阀簧至少压缩三次，使其圈与圈接触，检查弹簧在压缩前、后的自由高度，其允许误差为自由高度的0.5%(即残余变形)

e)阀簧的内径和外径尺寸允许误差为±0.3mm。

9.阀片升高度不对

阀片升高度不够时，气体通过截面减少，影响生产效率。

阀片升高度超过时，将相对地增强阀片的冲击，影响阀的使用寿命。

阀片的升高度一般为2mm～4mm，具体数值应按说明书的规定进行检查。

二.气阀的其它故障

1.吸气阀和排气阀装反

因为不慎而将吸气阀和排气阀互相装反了座位时，将使压缩机的气体分配发生混乱，尤其是在多段压缩机中，如将气阀装反，将造成生产率低和一系列机件损坏事故。

为了防止将气阀装反，应注意以下几点:a)在各段吸、排气阀的非工作面上作出记号，尤其是对外形相似的吸、排气阀；b)将气阀装入气缸前，一定要用螺丝刀顶动阀片试验几次，核对气缸的吸、排气阀口是否正确。如是吸气阀，则螺丝刀应能从阀的外侧顶开阀片。如是排气阀，则螺丝刀应能从阀的内侧顶开阀片。

2.阀件破损

阀件(包括阀片、阀弹等)破损的主要有制造质量不良、装配不妥发生卡碰阻塞、阀件的疲劳破损等原因。

阀件破损后，碎块落入气缸，造成拉毛气缸、损坏活塞和活塞环等一系列事故。为防止阀件意外破损，应采取如下措施:a)仔细检查阀件的加工质量；b)正确装配阀组件；c)正常地操作压缩机；d)定期地检修气阀。

三.结论

在生产使用过程中，应参照上述方法，注意对气阀的日常维护和故障排查，以便提高生产效率，减少事故的发生。气阀的常见故障分析见图2。