活塞式压缩机广泛应用在石油、化工、冶炼、矿山、医药等工业部门，用于输送、加压气体介质。压缩机主要分为速度型和容积型两大类，往复活塞式压缩机便是容积型压缩机的一种。由于活塞式压缩机适用的压力范围广、效率高、适应性强，所以得到广泛应用。但是活塞式压缩机因为零部件较多，出现故障的几率就增大了。
压缩机的突然停机事故
1、压缩机自动保护系统简介
现代设计生产的压缩机为保证其安全可靠运行，都设置了自动保护装置，对气体（介质）系统、润滑油系统、冷却水系统的温度、压力都配置了监控装置，当运行的压缩机某个系统出现问题时，都会发出声光报警讯号，并做到延时自动停机，以避免压缩机出现重大事故。
a．气管路系统
气管路系统（气体系统）它是由联接进气缓冲器、排气缓冲器、冷却器、液气分离器的管路组成。每级气缸都配置一个进气缓冲器和一个排气缓冲器，以减少气流脉动，一个冷却器以降低气体排出的温度，一个液气分离器排出气体介质中所含的水分。缓冲器上设有测压测温点，安装了双金属温度计和压力表，供操作者现场观测气体介质的温度和压力值。同时安装了铂热电阻（或铜热电阻）压力变送器，将采集的信号集中到仪表盘上联锁至中控室，自动监控气体介质的温度和压力值。当超出设定的规定值时，就会发出声光报警信号和自动停机。在各级液气分离器上或气体管路上还设置有安全阀，当气体压力超过规定值时，安全阀会自动开启泄压，构成压缩机安全运行的双保险。
b．冷却水系统
气体压缩增压过程是放热过程，随着气体压力的加大，气体温度也会增高。为防止气体温度过度增高，超出设置的允许温度，每个气缸都设计有冷却水腔，排气缓冲器后面都要设置冷却器。为防止润滑油温度过高，设有油冷却器。利用管线联接总进水、排水管路、气缸进排水管、冷却器进排水管、油冷却器进排水管组成冷却系统管线（冷却水管路）。在气缸、冷却器、油冷却器的进排水管线上都安装有测温和测压点，安装有现场直接观测压力、温度的一次仪表和将信号联接至仪表盘和自控箱自动控制温度与压力变化的二次仪表。当超过设定的温度和压力值时，压缩机就会自动停机。
c．润滑油管路系统
压缩机的曲轴与轴承之间，十字头与滑道之间都要注油润滑以减少摩擦力。有油润滑的压缩机填料和气缸也要注油润滑，这些需要注油部件上都有注油点，联接稀油站、注油器、轴头泵与这些注油点的管路形成了压缩机的润滑油管路系统。在润滑油管路各个需监控压力和温度处同样设置了温度和压力接头，用来安装现场观测的一次仪表和远程监控的二次仪表之用。
d．仪表管路系统
将气管路系统、水管路系统、润滑油管路系统上的二次仪表用接头，用管线联接到仪表盘和自控箱仪表上，组成了压缩机的仪表管路系统。压缩机生产厂提供的技术文件中有控制仪表一览表，在该表中有根据用户提供的气体介质成分、气量、压力、温度及冷却水参数等初始数据，用计算机计算出了各级气体的进排出温度、压力控制值、冷却水的压力、温度控制值。压缩机生产厂通常会把润滑油压力控制值规定为正常工作压力值为0.3MPa，当油压下降至0.15MPa时报警，降至0.1MPa时自动联锁停机。
这四大管路系统是压缩机安全可靠运行的生命线，无论哪一处出了故障，都会使压缩机能自动停机，避免造成重大的安全事故。请操作人员熟练掌握一览表中规定的各种仪表控制值，经常观察仪表盘上各种仪表的数值变化。压缩机各种事故都可以通过仪表显示的数据找出原因。
2、轴承温度高造成的停机
压缩机的自控系统通常把轴承正常工作温度限制度在60℃以下，当轴承温度升至65℃时就会报警，升至70℃时就会自动停机。一台压缩机根据列数的不同，轴承的数量也不同。如果是每个轴承温度都升高而造成停机，很大原因是润滑油的供油压力不足造成的，此时的润滑油压力表会显示压力下降了。如果油压没有下降，仍能达到0.3MPa压力，就要考虑是否润滑油的质量出了问题。此时应化验润滑油的各项参数，判定是否润滑油已经变质。如果确定是润滑油变质了，就要更换润滑油。润滑油压力下降原因首先要确定是否轴头泵或者是稀油站的油泵有问题了。另外，要检查稀油站的油过滤器过滤前和过滤后的压力差是否过大，判定是不是过滤器堵塞了。如果是过滤器堵塞了，就要清洗过滤器。多列的压缩机如果是某一列轴承温度高，而其余各列温度正常，那么就要考虑是否该列的油路堵塞，或者是该列的轴承已经烧研了。
3、排气温度高造成的停机
因为排气温度超标造成的停机事故占各类停机事故的50%以上。根据被压缩气体的原始参数，例如介质性质、进气温度、压力，最终的排气压力，温度要求等，经计算得出每级气体温度值。以此为依据确定出各级的温度控制值。当超出确定的温度控制值时，自动控制系统就会报警直至停机。以一个三级压缩的压缩机，二级排气温度高造成的停机为例，分析温度超标造成的停机原因。
a．进气温度高形成的排气温度过高
造成二级进气温度高的原因主要是一级冷却器换热效果不佳，使经过冷却器冷却的气体没有达到设计要求温度。原因可能是冷却水的进水温度高了，或者是进水的压力低了，使冷却水的换热系数没有达到设计的要求。排出以上两个原因之后，就要考虑冷却器本身的原因了。冷却器芯子部件结垢是冷却器失效的重要原因，水侧结垢是因为冷却水的水质不好，尤其是用河水做冷却水的厂矿压缩机，水质很难达标，冷却器芯子部件的水侧很容易结垢，致使水侧的污垢系数很快就超过设计值规定。气侧结垢是由于气体介质脏，含杂质多，尤其是气缸有油润滑的压缩机，气体介质中含有油的成分，气体温度高，使油质碳化，更容易使冷却器芯子的气侧结垢，致使气侧的污垢系数上升。冷却器由于冷却水侧污垢系数和气侧的污垢系数上升，使冷却器的换热效率大大下降，致使经冷却器冷却后的气体温度上升，这样就使进入二级气缸的气体温度上升，排气温度就超出了规定值，引起停机的后果。
解决的办法是清洗冷却器，根据实际情况采用机械清洗和化学清洗的方法，把冷却器的壳体部件和芯子部件分别清洗干净，恢复冷却器的冷却气体功能。
b．气阀损坏引起的气温超标
排除因冷却器失效引起气体超温的原因后，最大可能就是二级排气阀出现了故障。排气阀故障使气体泄漏，不能把经压缩后的高温气体排至三级进气缓冲器，造成气体的倒流。一部分高温气体进入二级缸的吸气腔，通常所说的气体内泄漏，气体的吸气温度上升，那么气体的排气温度必然上升，造成排气温度超标引起停机事故的发生。判断排气阀出故障的最简单可行方法是，用手摸一下气缸的吸气阀腔侧（轻轻的用手试着触摸，防止烫伤）。一般来说，气缸吸气阀腔侧的温度不会超过60℃，因为经一级冷却器后的气体温度要求低于40℃（通常冷却器设计时要求排气温度低于40℃，冷却水的排水温度一定要控制在40℃以下）。否则，一旦冷却水温超过40℃（极点），水就会迅速引起结垢，造成冷却器功能失效。此时，由于热传导等因素，气缸吸气腔侧温度会超过设定吸气温度的40℃，如果用手触摸超过正常工作温度时，或用接触式温度计测量气缸温度超常时，就要考虑是排气阀损坏有故障了。应拆验排气阀，找出原因，及时排除或更换新的排气阀了。
c．气缸镜面粗糙度上升引起的磨擦热增高
拆验气阀如果没有问题时，就应该考虑是气缸镜面出现了磨损、划痕、拉毛等缺陷。气缸镜面粗糙度上升，活塞在往复运动时摩擦力就会加大，摩擦产生的热能使缸体温度上升，气体温度也同时增高。此时应仔细检查活塞环、支承环上是否有杂质嵌入，修复气缸的破损处，用油石仔细修光，以减少摩擦力的产生。
4、排气压力超标引起的停机
为满足连续生产流程中对气量变化的要求，压缩机气体管路设计时要增设一条末级回一级进气的管线，利用气量调节阀将生产流程中多余的气体排回到一级进气管中。厂家也会增设一个储气罐储备一定量的气体，以应对压缩机一旦出现故障给启动备机预留出一段时间。压缩机生产厂也会应用户的要求，在气缸设计时增设余隙调节气量装置，或者当超负荷时采用压开吸气阀阀片实现负荷为0、25%、75%、100%的运转状态。为保证安全的双保险，压缩机的各级间管路都安装有安全阀，当气体压力超标时能自动开启泄压，确保压缩机的安全可靠运转。
因供气压力的波动性及末级排气管超压气体回一级进气管线因素的影响，一级进气管线实际气体压力值要高于设计值。虽然增高值不大，但也会引起末级排气压力超标引起的自动停机。而此时各级安全阀并未起跳泄压，因为压缩机气缸各级压力比是固定的，虽然一级进气压力增值不大，但是级数越多，末级的排气压力增值就越高，安全阀的动作是机械式的，动作反映有延时性，而压力变送器（属于智能型）是电子信号，反应的非常灵敏及时。所以，虽然安全阀的启跳压力值和自控箱设定值一致，安全阀没有启跳而自动控制仪表就动作使压缩机停机了。此类停机属于设备的安全保护自动停机，不必惊慌。为避免因气量波动引起的频繁停机，建议用户一定要使用带有气量调节功能的压缩机，具备压开吸气阀功能的压缩机是较好的选择。
5、振动超标引起的停机
大型活塞式压缩机在机身正面和侧面都安装有测量水平方向和垂直方向振动值的振动仪。当振动值超过规定值时，压缩机就会自动停机，以防止振动超值引起设备损坏。下面就说明几点引起机身振动的原因。
a．气流脉动引起的振动
我们把气体管道内所容纳的气体称为气柱，因为气体可以压缩、膨胀，故气柱是具有连续质量的弹性振动系统。这个系统本身当受到激发后，就会产生振动响应。活塞式压缩机向管内是间歇地排气，就是对管道气柱的激发，使气柱产生振动，表现为管道内气体的压力和速度呈周期性变化，这种现象称为气流脉动。脉动的压力波沿着气体管道以声速传播，在管道的转弯处或通流面积变化处产生周期性变化的作用力，该力导致管道及设备机械振动。气流脉动将带来一系列的危害，它使压缩机的容积效率降低，气阀的工作环境恶化，功率消耗增加，控制仪表失灵等。为减少气流脉动引起的设备振动，活塞式压缩机在每级气缸的进排气口都安装进气缓冲器和排气缓冲器。受压缩机安装空间的限制以及制造成本等因素，缓冲器容积不可能制造的特别大，使减少气流脉动的能力受到制约。对现有压缩机最简单有效可行的减少气流脉动方法是，在缓冲器的进口或出口处增设一个孔板，孔板开口的大小尺寸要通过计算机根据气体介质、压力、气量、温度等参数计算得出，安装孔板后可有效的减少气流的脉动值。
对多台压缩机并联运行时，必须使用集管器，以控制脉动气流的压力不均匀度在许用范围之内。集管器的制造关键是通流面积要足够大，即总管面积A大于或等于支管面积Ai之和的3倍，否则缓冲效果不理想。另外，要注意分支管的长度，必须避开一阶和二阶气柱共振。
b．管道的机械振动
由于压缩机各列的往复质量不可能达到一样重，使压缩机主机动平衡性能欠佳。加之管道内脉动气流在转弯、变截面、阀门、盲管等处产生交变载荷激振力，导致管道产生了机械振动。反过来，管道的振动也会加剧压缩机主机的机械振动，当振幅达到设计规定值时，压缩机就会自动停机。采用下列措施可减少因管道振动引起的停机。
①设计安装合理的弯道
管道设计安装要尽可能的减少转弯，避免急转弯，特别要避免空间转弯，弯管或弯头的圆弧半径要尽可能大。这是为了减少产生激振力的场所和减少激振力力幅，从而达到减少机械振动的振幅目的。
②防止管道产生机械共振
管道设计时需进行管道结构固有频率的计算，尽量使管道固有频率调整至激振力频率的3倍以上。固有频率越高越好，因为对于较复杂的管道系统，固有频率值是非常密布的，很难使管系脱离某阶的共振区。但高阶共振的振幅较小，而基频共振的振幅最大，故主要避开低频阶次的共振。
③管道的支承设计
支承的刚度是影响管系固有频率的重要因素。支承刚度越强，支承的刚度变化对系统固有频率影响越大，支承刚度越低，管系的固有频率值越低；反之，支承刚度越强，管系的固有频率值越高。
管道和支承间通常都衬有石棉橡胶或硬木制衬垫，这会使管道和支承间变成弹性联接，从而降低支承刚度。故设计安装支承时，应使支承的刚度大而支承的质量要小，管道和支承间应力求刚性联接，尽可能不采用衬垫或采用薄衬垫。支承的间距不要过长，支承应“落地生根”，不能和楼板连接，也不能和主机的地基连接。支承的标高不宜过高，并且力求支承间的标高一致。
④安装消振器
在振动较严重的管段上，管道处于共振状态，应安装消振器，用以改变振动系统的自由度及固有频率值，使振动值减轻。消振器的固有频率应等于激振频率，以使能量消耗在消振器上，使管道振动值得以消减。提醒注意，当管道不处于共振状态时，安装消振器是无效的。
c．活塞下沉引起的振动
压缩机长时间运转后，尤其是压缩的气体较脏时，支承环和活塞环都会磨损。当磨损较严重时，活塞就会下沉，使活塞运行的轨迹不是与气缸中心线同心，即两者的同轴度发生了偏移。曲轴每转一圈，活塞就会上下跳动一次，活塞的上下跳动会引起气缸跳动，致使压缩机主机发生振动，引发停机故事发生。故当活塞环支承环磨损到一定程度后，必须及时更换新的活塞环和支承环。
d．气阀原因引起的振动
气阀引起压缩机振动往往会被忽视，一些人认为这是风马牛不相关的事，其实不然。压缩机设计是根据综合活塞力大小来确定基础件吨位的，综合活塞力是气体力、往复惯性力、旋转惯性力、往复磨擦力叠加成的综合作用力，当吸气阀或排气阀发生损坏时，或者利用压开吸气阀阀片来调节气量时，此时气体力就会发生很大的变化，惯性力就会成为综合活塞力的主要因素。气体力的下降反而使综合活塞力上升，引起主机的振动力加大，这就是压缩机开空车时振动，而满负荷运转时反而不振的原因。因此，要经常检查倾听压缩机气缸的工作声音，根据运转发出的声音判定气阀是否工作良好，不要长时间利用压开吸气阀阀片来控制调节气量，降低能影响压缩机发生振动的因素，保证压缩机长期安全运转。
