【壓縮機網】往復式壓縮機發生故障的部位基本上是由三部分組成：一是傳遞動力部分，曲軸、連桿、十字頭、活塞銷、活塞等零部件的故障；二是氣體的進出機器密封部分，氣缸、進氣和排氣閥門、彈簧、閥片、活塞環、填料函及排氣量調節裝置等部分的故障；三是輔助部分，包括水、氣、油三路的各種冷卻器、緩沖器、分離器、油泵、安全閥及各種管路系統的故障。
往復式壓縮機的故障種類雖然很多，但從反應故障狀態的監測參數（征兆參數）上可分為兩類：一類故障征兆表現在機器的熱力參數變化上，如機器的排氣量變化，吸、排氣壓力變化，各部分溫度變化以及油路、水路故障所表現出來的熱力參數變化；另一類故障征兆表現在機器的動力性能參數變化上，如壓縮機的主要零部件的缺陷、磨損、損壞和斷裂故障所表現的故障征兆，既可以反映在熱力參數的變化上，又可以反映在機器的動力參數變化上。
壓縮機熱力參數異常及故障原因
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壓縮機排氣量降低的原因很多，大部分屬于氣流通道受阻，內、外泄漏，余隙過大，轉速降低等方面的原因。
1.多級壓縮機的第一級和其后各級氣閥漏氣，多由閥片原因造成
（1）閥片嚴重磨損、變形、破裂或卡??；
?。?）閥座密封面不平，碰傷或粗糙度達不到要求，閥隙通道積碳或有異物卡??；
（3）彈簧力過小，彈簧磨損、斷裂；
?。?）閥體安裝不當，位置歪斜，裝反，閥體密封墊失效等。
2.氣缸內泄漏與外泄漏
?。?）氣缸或缸套過度磨損、偏磨或拉傷，造成的原因有氣缸鏡面的精度、表面粗糙度、橢圓度、圓錐度未達到要求，氣缸與十字頭滑道同心度不夠要求，或者氣缸或缸套材質不良；
?。?）活塞與氣缸配合間隙過大；
?。?）潤滑油不足，油質不佳，使缸內溫度過高，活塞環失去彈力造成活塞環咬死或嚴重磨損。
?。?）氣缸冷卻不良，氣體經閥室時受到預熱，影響吸氣效率。
?。?）活塞桿過度磨損或拉傷，活塞桿工作時有跳動造成的原因有滑道與氣缸不同心，十字頭與滑道、活塞與氣缸間隙過大或磨損量過大，十字頭銷與連桿、活塞桿不垂直；
（6）密封圈與活塞桿間隙太小，其圈內表面缺陷，或者與閉鎖環裝反，起不到密封作用造成的填料密封磨損、泄漏；
（7）氣缸蓋或缸座與缸體端面貼合不嚴，墊片破損，發生漏氣。
3.吸氣受阻
（1）進氣濾清器堵塞；
（2）進氣閥門沒全開；
?。?）進氣管太長或管徑太小，阻力增大。
4.系統外泄漏
（1）安全閥泄漏，主要包括安全閥彈簧失靈；閥芯與閥座密封面接觸不良；安全閥開啟后關閉不嚴；
（2）中間冷卻器泄漏；
?。?）管路連接法蘭漏氣。
5.冷卻器效率低
?。?）冷卻水進水溫度高；
?。?）冷卻器傳熱表面水垢、油垢、傳熱面金屬銹蝕，傳熱面積太小造成的冷卻器傳熱效果差；
（3）冷卻器中間隔板破裂；
?。?）冷卻水量減少。
6.壓縮機轉速降低
?。?）原動機功率不足，轉速達不到額定值；
?。?）皮帶傳動的壓縮機傳動帶太松，皮帶打滑。
（二）吸、排氣壓力異常
常見的壓縮機吸、排氣異常故障原因：
1.吸氣壓力低
?。?）吸氣管阻力大，進氣濾清器堵塞，吸氣閥門升程高度不夠，供氣量不足導致的第一級吸氣壓力低；
（2）由前級吸氣閥或排氣閥漏氣，前級管路漏氣或阻力大，前級氣缸與活塞環漏氣或填料函漏氣，前級系統不正常導致的多級壓縮機中間級壓力低。
2.吸氣壓力高
?。?）高壓氣體進入吸氣管線；
?。?）吸、排氣閥關閉不嚴、不漏氣；
（3）氣缸與活塞環漏氣；
?。?）前級冷卻器冷卻效果不好；
?。?）級后通本級的吸氣管旁通閥泄漏。
3.排氣壓力低
?。?）本級吸氣排氣閥泄漏或工作不正常；
（2）氣缸與活塞環漏氣或填料函漏氣；
（3）本級吸氣壓力偏低；
（4）排氣管或閥門漏氣，旁通管、泄漏閥漏氣；
?。?）耗氣量過大。
4.排氣壓力高
（1）本級用氣量偏少；
?。?）本級吸氣壓力和后級氣體壓力偏高；
?。?）后級管路或氣缸向本級漏氣；
?。?）本級冷卻器工作不正常，排氣管路不暢通，閥門工作不正常；
?。?）排氣管路嚴重積碳。
5.壓力不穩定
（1）壓力脈動過大，氣閥啟閉不穩定，壓力表氣隙阻尼太小；
?。?）驅動機轉速不穩定。
（三）溫度異常
溫度異常包括壓縮機吸、排氣溫度過高，氣缸軸承、活塞桿、機體等各部件過熱。前者屬于介質在壓縮過程中的狀態不正常產生氣體溫度過高，帶來氣缸、閥門積碳、磨損和零部件變形、損壞。后者發生過熱的原因是摩擦發熱過大，或者摩擦副潤滑、冷卻狀態惡化。摩擦過熱情況可引起的兩種后果：一是在較高溫度下摩擦副加快磨損；二是熱量不斷積累，直至燒毀摩擦表面，釀成重大事故。因此需要用測溫儀器或手摸、眼看等方法，加強對壓縮機各部位的溫度監測。
1.吸氣溫度高
?。?）排氣旁通閥向吸氣管漏氣；
（2）吸氣閥漏氣；
?。?）級前冷卻器工作不正常。
2.排氣溫度高
?。?）吸氣溫度偏高；
?。?）氣閥、活塞環漏氣；
（3）本級壓比偏高；
（4）氣缸冷卻效果不好。
3.氣缸過熱
?。?）冷卻水供給不足；
?。?）級的壓比過高，吸、排氣閥漏氣；
?。?）活塞支承環熱膨脹間隙太小產生抱缸；
（4）氣缸與滑道對中不良，氣缸鏡面粗糙度不符合要求，氣缸拉傷。
4.軸承過熱
?。?）軸頸與軸瓦接觸不良，軸承徑向、軸向間隙過??；
（2）曲軸發生彎曲或扭曲；
?。?）潤滑油不足或中斷，油污染，油牌號不對；
（4）主軸與電動機軸之間聯軸器不對中，量太大。
5.活塞桿過熱
?。?）活塞桿與填料盒有偏斜，造成局部摩擦，活塞桿與填料環磨合不良；
（2）填料環的抱緊彈簧太緊，摩擦力太大，填料環中有雜物，密封圈卡住；
?。?）填料盒中密封圈裝錯，油道堵塞，潤滑油供應不上，造成干摩擦；
?。?）無油潤滑壓縮機，活塞與填料函冷卻不良。
6.曲軸兩端蓋發熱
（1）采用滾珠軸承的主軸承咬??；
?。?）靠電動機聯軸器端的曲軸前端發熱，是聯軸器連接間隙太小，電動機竄軸時頂住壓縮機曲軸。曲軸后端發熱，聯軸器間隙太大。
（四）工況改變對壓縮機主要參數的影響
在流程工業中使用的多級壓縮機，常因工藝參數的變化改變了壓縮機的工作條件，從而影響壓縮機的某些性能參數。經常用到的工藝參數變化有：壓縮機吸氣壓力變化、排氣壓力變化以及各級吸氣溫度變化，這些參數的變化直接影響到壓縮機的各級壓力、排氣終了壓力、排氣溫度、排氣量和功率消耗。
1.吸氣壓力變化
進入壓縮機的氣體壓力變高或變低，引起壓縮機和各級排氣壓力、排氣溫度、排氣量和功率的變化。
（1）對各級排氣壓力影響。在活塞行程不變情況下，各級排氣壓力與第一級吸氣壓力成正比例增減。
?。?）對各級排氣溫度影響。單級壓縮機排氣溫度是隨吸氣壓力的上升而降低。多級壓縮機和吸氣壓力變化產生壓比變化，同時也引起排氣溫度變化，但影響最大的是末級。因此，如果吸氣壓力下降，末級壓比增大最明顯，末級排氣溫度最容易超出允許范圍。
?。?）對排氣量影響。當排氣壓力不變時，吸氣壓力下降，則壓比上升。對于單級壓縮機，主要導致末級壓比上升，依次影響到第一級，使第一級吸氣量下降，最終排氣量也下降。
?。?）對功率影響。壓比降低的壓縮機，吸氣壓力下降，指示功上升，功耗也上升；壓比較大的壓縮機，吸氣壓力下降，指示功下降，功耗下降。
2.排氣壓力變化
由于工藝條件變化，使壓縮機終了壓力變高或變低，影響到壓縮機的排氣量、排氣溫度、各級間壓力和功率消耗。
?。?）對排氣量影響。單級壓縮機的排氣壓力上升，壓比增大，容積系數下降，排氣量下降，多級壓縮機的排氣壓力上升，首先是末級壓比上升，直至影響到第一級，使第一級排氣量減少。級數較多時對排氣量的影響較小。
?。?）對排氣溫度影響。排氣壓力上升，主要引起末級排氣溫度上升，對其余各級的影響依次減小。反之，排氣壓力下降，也只使末級排氣溫度下降。
?。?）對級間壓力影響。排氣壓力上升，壓比增大、容積系數下降，從末級起吸入壓力上升，使所有級的級間壓力上升；排氣壓力下降，使所有級的級間壓力下降。但是在多級壓縮機中只有末級的壓比變化較為明顯，隨著級數前移，壓比變化迅速減弱。
（4）對功率影響。多級壓縮機的排氣壓力上升，僅末級和前級的功率消耗增大，其他級的功耗基本不變。
3.吸氣溫度變化
中間級冷卻器工作情況的好還，會影響到各級吸氣溫度的高低，從而影響到壓縮機的排氣量、排氣壓力、排氣溫度和功率消耗。
（1）對排氣量影響。吸氣溫度的變化改變了氣體氣體的比體積，使吸入氣體的體積有變化。吸氣溫度越高，吸入氣體越少。另外，吸氣溫度變化以后，吸入氣體與氣缸壁的熱交換情況也發生了變化，影響到壓縮機的溫度系數和排氣量。吸氣溫度變化對排氣量的影響主要在第一級，第一級的吸氣溫度升高，則第一級的容積系數下降，吸氣量減少，排氣量也減少。往后各級的變化是越到高壓影響越小。
?。?）對排氣壓力影響。單級壓縮機的吸氣溫度變化不影響排氣壓力；多級壓縮機的終了壓力不受吸氣溫度影響，但是級間壓力將隨吸氣溫度的變化而變化，級間溫度變化將影響到前級的排氣壓力和后一級吸氣壓力，使前一級的排氣壓力和壓比降低，但后一級壓比上升。
?。?）對排氣溫度影響。壓縮機各級排氣溫度在壓比一定時，完全取決于各級的吸氣溫度，吸氣溫度上升，排氣溫度也上升。
?。?）對功率影響。單級壓縮機所消耗功率與吸氣溫度無關，但多級壓縮機的吸氣溫度上升，使壓縮過程偏離等溫壓縮線，因而功耗增大。
（五）油路故障
壓縮機油路包括油泵、注油器以及油路系統中的過濾器、冷卻器、管路壓力表等部分。故障主要表現在油壓偏低、偏高、油溫過高、油量不足、局部潤滑不良、注油不正確等方面。油路系統的故障會引起機器摩擦、發熱、燒損、咬死等一系列問題。必須查明原因，及時處理。
1.油壓偏低
?。?）油泵供油量不足，可能是泵轉子間隙過大、磨損、泄漏、各運動部件間隙過大、油位太低，泵吸不上來。油壓調節閥漏油，流回油池。油管接頭處松動漏油等。
?。?）潤滑油污染，油泵過濾器堵塞；
?。?）油溫過高，油的黏度太低；
?。?）壓力表失靈。
2.油溫偏高
?。?）壓縮機運動部件因間隙太小，配合不良，氣缸和滑道表面粗糙度或磨損等原因，摩擦發熱量過大；
?。?）徑向或軸向軸承故障；
?。?）潤滑油黏度過大，摩擦產生的功耗大，油溫升高；潤滑油冷卻效果不好、潤滑油太臟、油過濾器堵塞、壓力偏高等原因引起潤滑油供應不足。
3.注油器壓力不足或油量不足
?。?）吸油過濾網堵塞或油路堵塞；
?。?）注油器柱塞與柱塞套孔磨損，注油器調節不合適，止逆閥不嚴密，供油量過少。
壓縮機主要零部件的機械故障
?。ㄒ唬忾y故障
氣閥工作狀態的好壞是壓縮機技術發展的核心問題之一，往復壓縮機有60%以上的故障發生在氣閥上。氣閥一旦發生故障，馬上影響壓縮機的產生量、降低效率，浪費能源。閥件破損后破塊落入氣缸，引起氣缸拉毛，活塞和活塞環損壞，帶來更嚴重的問題。
氣閥的故障主要是閥片、彈簧破損、氣閥密封性差、閥片的開啟時間和安裝中產生的問題。
1.閥片破損
?。?）閥片承受著頻繁的撞擊載荷和彎曲交變載荷，閥片容易產生疲勞破損，易引起徑向斷裂。
?。?）環狀閥片與導向塊工作面之間產生的摩擦，可減弱閥片強度，降低使用壽命。磨損量過大時閥片可能卡死在導向塊上或者失去密封作用。
（3）閥片材料夾渣、夾層、裂紋等缺陷引起閥片應力集中，在循環載荷作用下，成為疲勞破壞的根源。
（4）壓縮介質本身有腐蝕性或介質中含有水分，工作時沖刷閥片，破壞閥片表面保護膜，在閥片局部地方出現腐蝕麻點和空洞，引起應力集中，產生腐蝕疲勞破壞。
2.氣閥彈簧損壞
（1）彈簧從閥片全閉到全啟，其載荷由預壓縮力變化到最大壓縮力，承受脈動循環載荷，引起疲勞破壞；
?。?）彈簧變形時與彈簧孔壁摩擦磨損，彈度下降而斷裂；
（3）介質對彈簧表面腐蝕，產生麻點、凹坑，引起應力集中，加速彈簧疲勞破損；
（4）材質不符合要求，彈簧的加工、熱處理有缺陷。
3.氣閥漏氣
?。?）閥座、閥片產生磨損，閥座密封面不平，表面粗糙度達不到要求；
?。?）彈簧端面與軸線不垂直，彈簧力過??；
?。?）密封面被碰傷，閥片變形、破裂或者閥隙、通道有異物卡住；
?。?）氣體溫度高，潤滑油易變成碳渣卡住密封面。
（二）活塞環常見故障
活塞環也是往復壓縮機易損壞的部件。其作用是封住氣體外泄，與氣缸形成壓縮容積?；钊h常見的故障有活塞環斷裂和活塞環漲死、失去彈性、不能自由膨脹。
活塞環不能起到密封作用的主要表現形式：一是該級排氣溫度升高；二是該級排氣壓力降低；三是壓縮機排氣量下降。在壓縮機中，當某一級壓縮機活塞環損壞或者漲死時，不能起到密封作用，使得蓋側（或軸側）被壓縮的高壓高溫氣體通過活塞環串入軸側（或蓋側）低壓低溫的氣體中，與吸入的低壓低溫氣體混合，混合后的氣體溫度升高。又由于壓縮氣體通過活塞環在互串，使該級的排氣壓力下降，壓縮機的排氣量也隨之下降。
（三）活塞桿斷裂
往復式壓縮機的活塞桿斷裂事故約占事故的25%左右?；钊麠U斷裂，不僅損壞活塞和氣缸，而且還由于其他零部件的聯鎖性破壞，使易燃、易爆或有毒氣體向外泄漏，帶來人員傷亡、生產裝置毀壞等一系列嚴重事故。活塞桿斷裂的地方多數是在活塞連接處與十字頭連接處，原因如下：
?。?）活塞桿的螺紋由于螺紋牙型圓周角半徑小，應力集中嚴重，容易在循環載荷下產生裂紋和斷裂；
?。?）退刀槽、卸荷槽、螺紋表面的粗糙度達不到要求，容易產生裂紋；
?。?）活塞桿的材質和熱處理有問題，例如存在粗晶、魏氏體組織、偏析以及強度和塑性不符合要求；
?。?）連接螺紋松動或連接螺紋的預緊力不足；
（5）某一級因其他故障原因而嚴重超載；
?。?）活塞桿跳動量過大；
?。?）工藝其他腐蝕。
（四）連桿螺栓斷裂
由于連桿螺栓在工作時承受很大的交變載荷和幾倍于活塞力的預緊力，因此對它不僅要求具有足夠的靜強度，更重要的是要有較高的耐疲勞能力。對其結構形狀，應力集中情況和裝配精度等方面都有嚴格要求。連桿斷裂的原因如下：
（1）連桿螺栓擰得太緊或太松。太緊，螺栓承受過大拉力而折斷；擰得太松，工作時螺母松動，連桿大頭瓦在連桿體內晃動，螺栓承受過大的沖擊力而折斷。
?。?）開口銷折斷引起連桿螺栓松動、斷裂；
?。?）連桿螺栓的材質、鍛壓、熱處理、加工、探傷和裝配有問題；
（4）連桿螺栓疲勞斷裂；
?。?）連桿大頭瓦過熱，活塞卡住或超負荷運轉，連桿螺栓因承受過大應力而折斷；
?。?）運動部件出現故障，對連桿螺栓產生較大沖擊載荷；
?。?）長期使用5000-8000h，未對連桿螺栓進行磁粉探傷和殘余變形測量。
?。ㄎ澹┣S斷裂
曲軸是壓縮機中傳遞動力的重要運動件。由于承受較大的交變載荷和摩擦磨損，所以對疲勞強度和耐磨性要求較高。曲軸一旦斷裂，將使曲軸箱、連桿、十字頭或活塞等發生一系列聯鎖性破壞。曲軸多數發生拐臂處斷裂。其原因如下：
（1）壓縮機地基與電動機基礎發生不均勻沉降，使聯軸器嚴重不對中，曲軸承受巨大的附加載荷；
?。?）壓縮機超載或在緊急停機時產生的劇烈沖擊；
（3）安裝不正確或在工作中氣缸軸線發生變化，與曲軸軸線不垂直，使曲軸承受附加彎矩；
?。?）軸瓦在曲軸上裝配不良，支承面貼合不均，間隙過小，軸承發熱，軸頸拉溝、咬住或彎曲變形；
（5）設計不合理、材質不良、熱處理不合要求，探傷不及時等原因產生裂紋和斷裂。
?。┗钊ㄗ?，咬住或撞裂原因
?。?）潤滑油質量低劣，注油器供油中斷、發生干摩擦，因摩擦發熱，阻力增大被卡住、咬住；
?。?）氣缸冷卻水供應不足或氣缸過熱狀態下突然通冷卻水強烈冷卻，使氣缸急劇收縮（抱缸），把活塞咬??；
（3）氣缸帶液，可撞裂活塞，甚至擊破氣缸；
（4）氣缸內掉入活塞螺母、氣閥破片等堅硬物，活塞撞擊時破裂；
（5）氣缸與活塞間隙太??；活塞材質不良，鑄件質量低劣，強度達不到要求。
壓縮機故障振動
往復式壓縮機由于存在旋轉慣性力、往復慣性力和力矩，將會引起機器和基礎振動。除了這種機械運動引起的振動外，往復壓縮機由于間歇性吸氣和排氣，氣流的壓力脈動還會引起管路振動。如果氣流脈動頻率恰好與氣栓或管道自振頻率相同，就會產生管道共振，這種共振將帶來嚴重的后果，不僅引起壓縮機和基礎、管道各連續部分松動，嚴重時甚至會振裂管道。
（一）故障振動
振動問題往往是設計、制造時產生的。另外，往復式壓縮機由于安裝和操作不當也會帶來一些故障振動問題。
1.氣缸振動
?。?）氣缸與底座調整不良，連接螺栓松動；氣缸與活塞環磨損或間隙過大；氣缸余隙太小，活塞在往復運動中碰撞閥座，發出沉悶的金屬撞擊聲和振動；
（2）活塞和閥座上的螺栓螺母因松動落入氣缸，發生敲擊振動；
?。?）壓縮機運行中中斷供水，閥門、缸壁、活塞溫度迅速上升，在高溫下突然通入冷卻水冷卻氣缸，使壁缸驟然冷卻而把住活塞，產生很大振動，甚至嚴重損壞缸體、活塞。
2.機體振動
?。?）往復慣性力和力矩沒有平衡好；曲軸中心線與機身滑道中心線不垂直；對稱平衡型壓縮機機身的主軸承不同心，機身水平度不符合要求；
?。?）地腳螺栓松動，運動部件連接不牢、基礎剛性不好、底座不均勻下沉；聯軸器對中不良或機體基礎與電動機不均勻下沉；
?。?）主軸承間隙過大或軸瓦磨損；連桿大頭和曲拐銷之間間隙過大，曲拐銷向反方向運動時對大頭瓦產生撞擊；十字頭上下滑板與十字頭滑道間隙過大，具有浮動銷的十字頭銷能在銷孔中轉動，雖然磨損均勻，但磨損后沖擊和振動較大；
（4）活塞桿彎曲或活塞桿連接螺母松動，活塞桿負載過大，連桿軸承損壞。
3.基礎振動
（1）壓縮機機體振動引起基礎振動；
（2）基礎結構薄弱，與機體或管道某一部分發生共振；
?。?）由壓縮機振動等原因產生基礎下沉。
（二）不正常聲音
運轉中壓縮機發生故障聲音的部位及其原因如下：
1.運動機構
（1）曲軸和聯軸器、主軸和電動機之間的切向鍵連接松動，產生異常聲音；
?。?）連桿大頭與連桿之間的配合間隙過大，壓縮機部件在運行中磨損、松動、曲軸與連桿大頭間隙過大，曲軸瓦螺栓、連桿螺栓、十字頭螺栓等松動、折斷、脫扣等；曲軸瓦突然斷油或者由于軸瓦與曲軸配合間隙過小而使軸瓦發熱，升高而燒毀，都會造成曲軸箱內的撞擊聲；
（3）壓縮機十字頭銷與十字頭、活塞銷與活塞銷座之間的連接松動或磨損，十字頭在滑道內的位置與滑道中心線不重合，間隙過大，產生歪斜或橫移跑偏，電動機與主軸的轉向不正確，都會產生不正常聲音。
2.氣缸
（1）安裝和檢修時氣缸余隙容積留得過小，氣缸蓋與活塞的前后死點間隙小，產生直接碰撞；活塞桿與十字頭緊固不牢或者十字頭側向間隙不符合圖紙要求，使 活塞桿在往復運動中產生跳動，帶動活塞向上串動，撞擊氣缸產生不正常聲音；
?。?）氣缸潤滑油過多或過少，也會引起氣缸產生不正常響聲；
（3）氣缸內掉入異物，有積水或者壓縮機吸入氣體太潮濕所產生的液體，都會使氣缸產生異常響聲；
?。?）安裝時曲軸與氣缸軸線不垂直，連桿、十字頭、活塞，與氣缸中心線不重合，以及壓縮機長期運行導致氣缸和活塞、活塞環磨損嚴重，相對間隙增大，都會產生不正常的響聲。
3.吸氣閥、排氣閥
（1）吸、排氣閥的閥片易于在沖擊載荷下折斷，當發生閥片起落被卡住、彈簧傾斜或損壞、閥片材質不良、彈簧力太大等原因時都會造成閥片過早破損，產生氣閥的異常響聲；
?。?）氣閥彈簧折斷和變軟，會加大閥片對閥座或升限器的沖擊力，發出不正常聲響；
（3）閥座安裝位置不當，或閥室上壓蓋螺栓沒有擰緊，造成氣閥串動，產生響聲；
具有負荷調節的壓縮機，調節器位置不正確、閥片與壓開吸氣調節裝置中的壓叉頂撞，使氣閥產生敲擊，發出金屬碰擊聲。
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【壓縮機網】往復式壓縮機發生故障的部位基本上是由三部分組成：一是傳遞動力部分，曲軸、連桿、十字頭、活塞銷、活塞等零部件的故障；二是氣體的進出機器密封部分，氣缸、進氣和排氣閥門、彈簧、閥片、活塞環、填料函及排氣量調節裝置等部分的故障；三是輔助部分，包括水、氣、油三路的各種冷卻器、緩沖器、分離器、油泵、安全閥及各種管路系統的故障。
往復式壓縮機的故障種類雖然很多，但從反應故障狀態的監測參數（征兆參數）上可分為兩類：一類故障征兆表現在機器的熱力參數變化上，如機器的排氣量變化，吸、排氣壓力變化，各部分溫度變化以及油路、水路故障所表現出來的熱力參數變化；另一類故障征兆表現在機器的動力性能參數變化上，如壓縮機的主要零部件的缺陷、磨損、損壞和斷裂故障所表現的故障征兆，既可以反映在熱力參數的變化上，又可以反映在機器的動力參數變化上。
壓縮機熱力參數異常及故障原因
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壓縮機排氣量降低的原因很多，大部分屬于氣流通道受阻，內、外泄漏，余隙過大，轉速降低等方面的原因。
1.多級壓縮機的第一級和其后各級氣閥漏氣，多由閥片原因造成
（1）閥片嚴重磨損、變形、破裂或卡??；
?。?）閥座密封面不平，碰傷或粗糙度達不到要求，閥隙通道積碳或有異物卡??；
（3）彈簧力過小，彈簧磨損、斷裂；
?。?）閥體安裝不當，位置歪斜，裝反，閥體密封墊失效等。
2.氣缸內泄漏與外泄漏
?。?）氣缸或缸套過度磨損、偏磨或拉傷，造成的原因有氣缸鏡面的精度、表面粗糙度、橢圓度、圓錐度未達到要求，氣缸與十字頭滑道同心度不夠要求，或者氣缸或缸套材質不良；
?。?）活塞與氣缸配合間隙過大；
?。?）潤滑油不足，油質不佳，使缸內溫度過高，活塞環失去彈力造成活塞環咬死或嚴重磨損。
?。?）氣缸冷卻不良，氣體經閥室時受到預熱，影響吸氣效率。
?。?）活塞桿過度磨損或拉傷，活塞桿工作時有跳動造成的原因有滑道與氣缸不同心，十字頭與滑道、活塞與氣缸間隙過大或磨損量過大，十字頭銷與連桿、活塞桿不垂直；
（6）密封圈與活塞桿間隙太小，其圈內表面缺陷，或者與閉鎖環裝反，起不到密封作用造成的填料密封磨損、泄漏；
（7）氣缸蓋或缸座與缸體端面貼合不嚴，墊片破損，發生漏氣。
3.吸氣受阻
（1）進氣濾清器堵塞；
（2）進氣閥門沒全開；
?。?）進氣管太長或管徑太小，阻力增大。
4.系統外泄漏
（1）安全閥泄漏，主要包括安全閥彈簧失靈；閥芯與閥座密封面接觸不良；安全閥開啟后關閉不嚴；
（2）中間冷卻器泄漏；
?。?）管路連接法蘭漏氣。
5.冷卻器效率低
?。?）冷卻水進水溫度高；
?。?）冷卻器傳熱表面水垢、油垢、傳熱面金屬銹蝕，傳熱面積太小造成的冷卻器傳熱效果差；
（3）冷卻器中間隔板破裂；
?。?）冷卻水量減少。
6.壓縮機轉速降低
?。?）原動機功率不足，轉速達不到額定值；
?。?）皮帶傳動的壓縮機傳動帶太松，皮帶打滑。
（二）吸、排氣壓力異常
常見的壓縮機吸、排氣異常故障原因：
1.吸氣壓力低
?。?）吸氣管阻力大，進氣濾清器堵塞，吸氣閥門升程高度不夠，供氣量不足導致的第一級吸氣壓力低；
（2）由前級吸氣閥或排氣閥漏氣，前級管路漏氣或阻力大，前級氣缸與活塞環漏氣或填料函漏氣，前級系統不正常導致的多級壓縮機中間級壓力低。
2.吸氣壓力高
?。?）高壓氣體進入吸氣管線；
?。?）吸、排氣閥關閉不嚴、不漏氣；
（3）氣缸與活塞環漏氣；
?。?）前級冷卻器冷卻效果不好；
?。?）級后通本級的吸氣管旁通閥泄漏。
3.排氣壓力低
?。?）本級吸氣排氣閥泄漏或工作不正常；
（2）氣缸與活塞環漏氣或填料函漏氣；
（3）本級吸氣壓力偏低；
（4）排氣管或閥門漏氣，旁通管、泄漏閥漏氣；
?。?）耗氣量過大。
4.排氣壓力高
（1）本級用氣量偏少；
?。?）本級吸氣壓力和后級氣體壓力偏高；
?。?）后級管路或氣缸向本級漏氣；
?。?）本級冷卻器工作不正常，排氣管路不暢通，閥門工作不正常；
?。?）排氣管路嚴重積碳。
5.壓力不穩定
（1）壓力脈動過大，氣閥啟閉不穩定，壓力表氣隙阻尼太小；
?。?）驅動機轉速不穩定。
（三）溫度異常
溫度異常包括壓縮機吸、排氣溫度過高，氣缸軸承、活塞桿、機體等各部件過熱。前者屬于介質在壓縮過程中的狀態不正常產生氣體溫度過高，帶來氣缸、閥門積碳、磨損和零部件變形、損壞。后者發生過熱的原因是摩擦發熱過大，或者摩擦副潤滑、冷卻狀態惡化。摩擦過熱情況可引起的兩種后果：一是在較高溫度下摩擦副加快磨損；二是熱量不斷積累，直至燒毀摩擦表面，釀成重大事故。因此需要用測溫儀器或手摸、眼看等方法，加強對壓縮機各部位的溫度監測。
1.吸氣溫度高
?。?）排氣旁通閥向吸氣管漏氣；
（2）吸氣閥漏氣；
?。?）級前冷卻器工作不正常。
2.排氣溫度高
?。?）吸氣溫度偏高；
?。?）氣閥、活塞環漏氣；
（3）本級壓比偏高；
（4）氣缸冷卻效果不好。
3.氣缸過熱
?。?）冷卻水供給不足；
?。?）級的壓比過高，吸、排氣閥漏氣；
?。?）活塞支承環熱膨脹間隙太小產生抱缸；
（4）氣缸與滑道對中不良，氣缸鏡面粗糙度不符合要求，氣缸拉傷。
4.軸承過熱
?。?）軸頸與軸瓦接觸不良，軸承徑向、軸向間隙過??；
（2）曲軸發生彎曲或扭曲；
?。?）潤滑油不足或中斷，油污染，油牌號不對；
（4）主軸與電動機軸之間聯軸器不對中，量太大。
5.活塞桿過熱
?。?）活塞桿與填料盒有偏斜，造成局部摩擦，活塞桿與填料環磨合不良；
（2）填料環的抱緊彈簧太緊，摩擦力太大，填料環中有雜物，密封圈卡住；
?。?）填料盒中密封圈裝錯，油道堵塞，潤滑油供應不上，造成干摩擦；
?。?）無油潤滑壓縮機，活塞與填料函冷卻不良。
6.曲軸兩端蓋發熱
（1）采用滾珠軸承的主軸承咬??；
?。?）靠電動機聯軸器端的曲軸前端發熱，是聯軸器連接間隙太小，電動機竄軸時頂住壓縮機曲軸。曲軸后端發熱，聯軸器間隙太大。
（四）工況改變對壓縮機主要參數的影響
在流程工業中使用的多級壓縮機，常因工藝參數的變化改變了壓縮機的工作條件，從而影響壓縮機的某些性能參數。經常用到的工藝參數變化有：壓縮機吸氣壓力變化、排氣壓力變化以及各級吸氣溫度變化，這些參數的變化直接影響到壓縮機的各級壓力、排氣終了壓力、排氣溫度、排氣量和功率消耗。
1.吸氣壓力變化
進入壓縮機的氣體壓力變高或變低，引起壓縮機和各級排氣壓力、排氣溫度、排氣量和功率的變化。
（1）對各級排氣壓力影響。在活塞行程不變情況下，各級排氣壓力與第一級吸氣壓力成正比例增減。
?。?）對各級排氣溫度影響。單級壓縮機排氣溫度是隨吸氣壓力的上升而降低。多級壓縮機和吸氣壓力變化產生壓比變化，同時也引起排氣溫度變化，但影響最大的是末級。因此，如果吸氣壓力下降，末級壓比增大最明顯，末級排氣溫度最容易超出允許范圍。
?。?）對排氣量影響。當排氣壓力不變時，吸氣壓力下降，則壓比上升。對于單級壓縮機，主要導致末級壓比上升，依次影響到第一級，使第一級吸氣量下降，最終排氣量也下降。
?。?）對功率影響。壓比降低的壓縮機，吸氣壓力下降，指示功上升，功耗也上升；壓比較大的壓縮機，吸氣壓力下降，指示功下降，功耗下降。
2.排氣壓力變化
由于工藝條件變化，使壓縮機終了壓力變高或變低，影響到壓縮機的排氣量、排氣溫度、各級間壓力和功率消耗。
?。?）對排氣量影響。單級壓縮機的排氣壓力上升，壓比增大，容積系數下降，排氣量下降，多級壓縮機的排氣壓力上升，首先是末級壓比上升，直至影響到第一級，使第一級排氣量減少。級數較多時對排氣量的影響較小。
?。?）對排氣溫度影響。排氣壓力上升，主要引起末級排氣溫度上升，對其余各級的影響依次減小。反之，排氣壓力下降，也只使末級排氣溫度下降。
?。?）對級間壓力影響。排氣壓力上升，壓比增大、容積系數下降，從末級起吸入壓力上升，使所有級的級間壓力上升；排氣壓力下降，使所有級的級間壓力下降。但是在多級壓縮機中只有末級的壓比變化較為明顯，隨著級數前移，壓比變化迅速減弱。
（4）對功率影響。多級壓縮機的排氣壓力上升，僅末級和前級的功率消耗增大，其他級的功耗基本不變。
3.吸氣溫度變化
中間級冷卻器工作情況的好還，會影響到各級吸氣溫度的高低，從而影響到壓縮機的排氣量、排氣壓力、排氣溫度和功率消耗。
（1）對排氣量影響。吸氣溫度的變化改變了氣體氣體的比體積，使吸入氣體的體積有變化。吸氣溫度越高，吸入氣體越少。另外，吸氣溫度變化以后，吸入氣體與氣缸壁的熱交換情況也發生了變化，影響到壓縮機的溫度系數和排氣量。吸氣溫度變化對排氣量的影響主要在第一級，第一級的吸氣溫度升高，則第一級的容積系數下降，吸氣量減少，排氣量也減少。往后各級的變化是越到高壓影響越小。
?。?）對排氣壓力影響。單級壓縮機的吸氣溫度變化不影響排氣壓力；多級壓縮機的終了壓力不受吸氣溫度影響，但是級間壓力將隨吸氣溫度的變化而變化，級間溫度變化將影響到前級的排氣壓力和后一級吸氣壓力，使前一級的排氣壓力和壓比降低，但后一級壓比上升。
?。?）對排氣溫度影響。壓縮機各級排氣溫度在壓比一定時，完全取決于各級的吸氣溫度，吸氣溫度上升，排氣溫度也上升。
?。?）對功率影響。單級壓縮機所消耗功率與吸氣溫度無關，但多級壓縮機的吸氣溫度上升，使壓縮過程偏離等溫壓縮線，因而功耗增大。
（五）油路故障
壓縮機油路包括油泵、注油器以及油路系統中的過濾器、冷卻器、管路壓力表等部分。故障主要表現在油壓偏低、偏高、油溫過高、油量不足、局部潤滑不良、注油不正確等方面。油路系統的故障會引起機器摩擦、發熱、燒損、咬死等一系列問題。必須查明原因，及時處理。
1.油壓偏低
?。?）油泵供油量不足，可能是泵轉子間隙過大、磨損、泄漏、各運動部件間隙過大、油位太低，泵吸不上來。油壓調節閥漏油，流回油池。油管接頭處松動漏油等。
?。?）潤滑油污染，油泵過濾器堵塞；
?。?）油溫過高，油的黏度太低；
?。?）壓力表失靈。
2.油溫偏高
?。?）壓縮機運動部件因間隙太小，配合不良，氣缸和滑道表面粗糙度或磨損等原因，摩擦發熱量過大；
?。?）徑向或軸向軸承故障；
?。?）潤滑油黏度過大，摩擦產生的功耗大，油溫升高；潤滑油冷卻效果不好、潤滑油太臟、油過濾器堵塞、壓力偏高等原因引起潤滑油供應不足。
3.注油器壓力不足或油量不足
?。?）吸油過濾網堵塞或油路堵塞；
?。?）注油器柱塞與柱塞套孔磨損，注油器調節不合適，止逆閥不嚴密，供油量過少。
壓縮機主要零部件的機械故障
?。ㄒ唬忾y故障
氣閥工作狀態的好壞是壓縮機技術發展的核心問題之一，往復壓縮機有60%以上的故障發生在氣閥上。氣閥一旦發生故障，馬上影響壓縮機的產生量、降低效率，浪費能源。閥件破損后破塊落入氣缸，引起氣缸拉毛，活塞和活塞環損壞，帶來更嚴重的問題。
氣閥的故障主要是閥片、彈簧破損、氣閥密封性差、閥片的開啟時間和安裝中產生的問題。
1.閥片破損
?。?）閥片承受著頻繁的撞擊載荷和彎曲交變載荷，閥片容易產生疲勞破損，易引起徑向斷裂。
?。?）環狀閥片與導向塊工作面之間產生的摩擦，可減弱閥片強度，降低使用壽命。磨損量過大時閥片可能卡死在導向塊上或者失去密封作用。
（3）閥片材料夾渣、夾層、裂紋等缺陷引起閥片應力集中，在循環載荷作用下，成為疲勞破壞的根源。
（4）壓縮介質本身有腐蝕性或介質中含有水分，工作時沖刷閥片，破壞閥片表面保護膜，在閥片局部地方出現腐蝕麻點和空洞，引起應力集中，產生腐蝕疲勞破壞。
2.氣閥彈簧損壞
（1）彈簧從閥片全閉到全啟，其載荷由預壓縮力變化到最大壓縮力，承受脈動循環載荷，引起疲勞破壞；
?。?）彈簧變形時與彈簧孔壁摩擦磨損，彈度下降而斷裂；
（3）介質對彈簧表面腐蝕，產生麻點、凹坑，引起應力集中，加速彈簧疲勞破損；
（4）材質不符合要求，彈簧的加工、熱處理有缺陷。
3.氣閥漏氣
?。?）閥座、閥片產生磨損，閥座密封面不平，表面粗糙度達不到要求；
?。?）彈簧端面與軸線不垂直，彈簧力過??；
?。?）密封面被碰傷，閥片變形、破裂或者閥隙、通道有異物卡住；
?。?）氣體溫度高，潤滑油易變成碳渣卡住密封面。
（二）活塞環常見故障
活塞環也是往復壓縮機易損壞的部件。其作用是封住氣體外泄，與氣缸形成壓縮容積?；钊h常見的故障有活塞環斷裂和活塞環漲死、失去彈性、不能自由膨脹。
活塞環不能起到密封作用的主要表現形式：一是該級排氣溫度升高；二是該級排氣壓力降低；三是壓縮機排氣量下降。在壓縮機中，當某一級壓縮機活塞環損壞或者漲死時，不能起到密封作用，使得蓋側（或軸側）被壓縮的高壓高溫氣體通過活塞環串入軸側（或蓋側）低壓低溫的氣體中，與吸入的低壓低溫氣體混合，混合后的氣體溫度升高。又由于壓縮氣體通過活塞環在互串，使該級的排氣壓力下降，壓縮機的排氣量也隨之下降。
（三）活塞桿斷裂
往復式壓縮機的活塞桿斷裂事故約占事故的25%左右?；钊麠U斷裂，不僅損壞活塞和氣缸，而且還由于其他零部件的聯鎖性破壞，使易燃、易爆或有毒氣體向外泄漏，帶來人員傷亡、生產裝置毀壞等一系列嚴重事故。活塞桿斷裂的地方多數是在活塞連接處與十字頭連接處，原因如下：
?。?）活塞桿的螺紋由于螺紋牙型圓周角半徑小，應力集中嚴重，容易在循環載荷下產生裂紋和斷裂；
?。?）退刀槽、卸荷槽、螺紋表面的粗糙度達不到要求，容易產生裂紋；
?。?）活塞桿的材質和熱處理有問題，例如存在粗晶、魏氏體組織、偏析以及強度和塑性不符合要求；
?。?）連接螺紋松動或連接螺紋的預緊力不足；
（5）某一級因其他故障原因而嚴重超載；
?。?）活塞桿跳動量過大；
?。?）工藝其他腐蝕。
（四）連桿螺栓斷裂
由于連桿螺栓在工作時承受很大的交變載荷和幾倍于活塞力的預緊力，因此對它不僅要求具有足夠的靜強度，更重要的是要有較高的耐疲勞能力。對其結構形狀，應力集中情況和裝配精度等方面都有嚴格要求。連桿斷裂的原因如下：
（1）連桿螺栓擰得太緊或太松。太緊，螺栓承受過大拉力而折斷；擰得太松，工作時螺母松動，連桿大頭瓦在連桿體內晃動，螺栓承受過大的沖擊力而折斷。
?。?）開口銷折斷引起連桿螺栓松動、斷裂；
?。?）連桿螺栓的材質、鍛壓、熱處理、加工、探傷和裝配有問題；
（4）連桿螺栓疲勞斷裂；
?。?）連桿大頭瓦過熱，活塞卡住或超負荷運轉，連桿螺栓因承受過大應力而折斷；
?。?）運動部件出現故障，對連桿螺栓產生較大沖擊載荷；
?。?）長期使用5000-8000h，未對連桿螺栓進行磁粉探傷和殘余變形測量。
?。ㄎ澹┣S斷裂
曲軸是壓縮機中傳遞動力的重要運動件。由于承受較大的交變載荷和摩擦磨損，所以對疲勞強度和耐磨性要求較高。曲軸一旦斷裂，將使曲軸箱、連桿、十字頭或活塞等發生一系列聯鎖性破壞。曲軸多數發生拐臂處斷裂。其原因如下：
（1）壓縮機地基與電動機基礎發生不均勻沉降，使聯軸器嚴重不對中，曲軸承受巨大的附加載荷；
?。?）壓縮機超載或在緊急停機時產生的劇烈沖擊；
（3）安裝不正確或在工作中氣缸軸線發生變化，與曲軸軸線不垂直，使曲軸承受附加彎矩；
?。?）軸瓦在曲軸上裝配不良，支承面貼合不均，間隙過小，軸承發熱，軸頸拉溝、咬住或彎曲變形；
（5）設計不合理、材質不良、熱處理不合要求，探傷不及時等原因產生裂紋和斷裂。
?。┗钊ㄗ?，咬住或撞裂原因
?。?）潤滑油質量低劣，注油器供油中斷、發生干摩擦，因摩擦發熱，阻力增大被卡住、咬住；
?。?）氣缸冷卻水供應不足或氣缸過熱狀態下突然通冷卻水強烈冷卻，使氣缸急劇收縮（抱缸），把活塞咬??；
（3）氣缸帶液，可撞裂活塞，甚至擊破氣缸；
（4）氣缸內掉入活塞螺母、氣閥破片等堅硬物，活塞撞擊時破裂；
（5）氣缸與活塞間隙太??；活塞材質不良，鑄件質量低劣，強度達不到要求。
壓縮機故障振動
往復式壓縮機由于存在旋轉慣性力、往復慣性力和力矩，將會引起機器和基礎振動。除了這種機械運動引起的振動外，往復壓縮機由于間歇性吸氣和排氣，氣流的壓力脈動還會引起管路振動。如果氣流脈動頻率恰好與氣栓或管道自振頻率相同，就會產生管道共振，這種共振將帶來嚴重的后果，不僅引起壓縮機和基礎、管道各連續部分松動，嚴重時甚至會振裂管道。
（一）故障振動
振動問題往往是設計、制造時產生的。另外，往復式壓縮機由于安裝和操作不當也會帶來一些故障振動問題。
1.氣缸振動
?。?）氣缸與底座調整不良，連接螺栓松動；氣缸與活塞環磨損或間隙過大；氣缸余隙太小，活塞在往復運動中碰撞閥座，發出沉悶的金屬撞擊聲和振動；
（2）活塞和閥座上的螺栓螺母因松動落入氣缸，發生敲擊振動；
?。?）壓縮機運行中中斷供水，閥門、缸壁、活塞溫度迅速上升，在高溫下突然通入冷卻水冷卻氣缸，使壁缸驟然冷卻而把住活塞，產生很大振動，甚至嚴重損壞缸體、活塞。
2.機體振動
?。?）往復慣性力和力矩沒有平衡好；曲軸中心線與機身滑道中心線不垂直；對稱平衡型壓縮機機身的主軸承不同心，機身水平度不符合要求；
?。?）地腳螺栓松動，運動部件連接不牢、基礎剛性不好、底座不均勻下沉；聯軸器對中不良或機體基礎與電動機不均勻下沉；
?。?）主軸承間隙過大或軸瓦磨損；連桿大頭和曲拐銷之間間隙過大，曲拐銷向反方向運動時對大頭瓦產生撞擊；十字頭上下滑板與十字頭滑道間隙過大，具有浮動銷的十字頭銷能在銷孔中轉動，雖然磨損均勻，但磨損后沖擊和振動較大；
（4）活塞桿彎曲或活塞桿連接螺母松動，活塞桿負載過大，連桿軸承損壞。
3.基礎振動
（1）壓縮機機體振動引起基礎振動；
（2）基礎結構薄弱，與機體或管道某一部分發生共振；
?。?）由壓縮機振動等原因產生基礎下沉。
（二）不正常聲音
運轉中壓縮機發生故障聲音的部位及其原因如下：
1.運動機構
（1）曲軸和聯軸器、主軸和電動機之間的切向鍵連接松動，產生異常聲音；
?。?）連桿大頭與連桿之間的配合間隙過大，壓縮機部件在運行中磨損、松動、曲軸與連桿大頭間隙過大，曲軸瓦螺栓、連桿螺栓、十字頭螺栓等松動、折斷、脫扣等；曲軸瓦突然斷油或者由于軸瓦與曲軸配合間隙過小而使軸瓦發熱，升高而燒毀，都會造成曲軸箱內的撞擊聲；
（3）壓縮機十字頭銷與十字頭、活塞銷與活塞銷座之間的連接松動或磨損，十字頭在滑道內的位置與滑道中心線不重合，間隙過大，產生歪斜或橫移跑偏，電動機與主軸的轉向不正確，都會產生不正常聲音。
2.氣缸
（1）安裝和檢修時氣缸余隙容積留得過小，氣缸蓋與活塞的前后死點間隙小，產生直接碰撞；活塞桿與十字頭緊固不牢或者十字頭側向間隙不符合圖紙要求，使 活塞桿在往復運動中產生跳動，帶動活塞向上串動，撞擊氣缸產生不正常聲音；
?。?）氣缸潤滑油過多或過少，也會引起氣缸產生不正常響聲；
（3）氣缸內掉入異物，有積水或者壓縮機吸入氣體太潮濕所產生的液體，都會使氣缸產生異常響聲；
?。?）安裝時曲軸與氣缸軸線不垂直，連桿、十字頭、活塞，與氣缸中心線不重合，以及壓縮機長期運行導致氣缸和活塞、活塞環磨損嚴重，相對間隙增大，都會產生不正常的響聲。
3.吸氣閥、排氣閥
（1）吸、排氣閥的閥片易于在沖擊載荷下折斷，當發生閥片起落被卡住、彈簧傾斜或損壞、閥片材質不良、彈簧力太大等原因時都會造成閥片過早破損，產生氣閥的異常響聲；
?。?）氣閥彈簧折斷和變軟，會加大閥片對閥座或升限器的沖擊力，發出不正常聲響；
（3）閥座安裝位置不當，或閥室上壓蓋螺栓沒有擰緊，造成氣閥串動，產生響聲；
具有負荷調節的壓縮機，調節器位置不正確、閥片與壓開吸氣調節裝置中的壓叉頂撞，使氣閥產生敲擊，發出金屬碰擊聲。
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