摘要：隔膜压缩机作为气体压缩的主要装置设备，目前在我国化工企业中得到广泛应用。隔膜压缩机有特殊的结构特点，在实际的使用过程中，其膜头部位容易出现故障和损坏，对于整体压缩机的运行状况产生了不利影响。
关键词：隔膜压缩机；膜头；故障分析
1隔膜压缩机的工作原理
金属膜片式压缩机属于往复式隔膜压缩机的一种，在工作过程中其液压缸内的液体驱动膜片进行运动，完成气体压缩的功能。压缩机运行过程主要包括气体侧膜片压缩气体和液压油测活塞压缩液压油两个运作过程。当活塞进行从上止点到下止点的运动过程中，膜片向平衡位置进行复原，膜腔内容积进行提升。此时残留在余隙中的气体进行了膨胀，通过膜腔进气阀吸入气体，然后继续进行到达下止点的运作过程。膜片通过平衡位置，到达下部极限位置，使得模腔内部的吸气过程完成，然后再形成往复的活塞运作过程。通过液压油对膜片压缩气体进行推动，在压力达到一定数值下开始排气工作。当膜片紧贴缸盖内表面时，排气过程结束，完成膜腔工作循环。一般的压缩机出口安装三通式调节阀，其主要作用是将气体返回至压缩机内部，并连接超高压压缩机，对返回的气体流量进行有效控制。压缩机膜头位置安装相应的隔膜联锁开关，对压缩机的运行进行开关控制。
2膜头故障的主要类型
结合实际的压缩机运行管理经验，可以将隔膜压缩机的主要故障分为以下三个种类：
①膜头压力数值过高，使得高联锁值发生停机。在此情况下，压缩机出口压力达到高联锁值，使得压缩机联锁停车。
②由于出口压力比设定值较小，产生的引发剂注入数量不足，使得反应过程发生终止。同时在压力减小的情况下，相应的出口压力调节阀阀位提升，失去了相应的调节功能。
③是膜头隔膜联锁动作引发的联锁停机故障。
3故障原因分析
针对故障类型一，其发生的主要原因是：在手动控制过程中，出口压力调节阀的控制不及时，使得出口压力上升过程中没对三通阀返回管路开度进行有效的调整，从而产生压力高联锁。该故障发生主要是受人为因素影响，属于操作故障。
针对故障类型二，其发生的主要原因是：出口压力较低时，相应的机体综合性能不足，二段做功效果较差，使得出口压力减少。同时，当驱动膜片油压不稳定时，相应的推动膜片压缩气体的驱动力不足，使得整体出口压力降低。在少数情况下，三片膜片组中的中间膜片发生了断裂和移位现象，使得油侧及气侧膜片中间出现缝隙，引发膜片做功不足，使得出口压力减少，从而引发故障。一般该故障的发生主要是因为膜片长时间工作，超过了正常的使用期限，使得膜片出现疲劳损坏现象。
针对第三种故障类型，其发生的原因较为复杂，主要有以下两个方面：①是拆检膜头时膜片没有发生破损情况，当故障发生时，膜片金属的密封环压痕出现了不均匀现象，使得金属环凸出金属环槽，对其环槽表面造成磨损和破坏。②膜片发生破损，使得膜片金属密封环压痕较不均匀，金属环遭到破坏，并且金属环槽发生变形问题，造成了膜片损坏。这主要是由于膜片经过长时间的使用和在外部环境的影响下，发生异常破损问题。
4 影响压缩机膜头运行的主要因素
一般膜片由膜头压盖螺栓进行压紧，其安装过程中，螺栓的预紧方式、金属“O”圈的制造质量、材质性能、尺寸大小以及膜头盖“O”圈环槽的尺寸等都会对其质量产生重要影响。
膜头螺栓的紧固方法对于整体膜头的质量具有关键影响。当螺栓的预紧力低于规定的标准值时，会使得金属密封圈的承压状态较差，发生渗漏现象，从而引发隔膜联锁。在联锁发生时，对膜片进行检查，发现膜片没有产生破损。同时，螺栓预紧力过大会使得金属“0”型圈受力较大，从而发生变形问题，使得膜片被膜头压盖和孔板进行紧密连接，膜片与膜头盖在压紧处进行贴合，发生疲劳破裂情况。但是在正常紧固力进行紧固时，膜片仅仅与密封圈处进行了接触，使得膜片与膜头盖之间存在间隙。同时影响预紧力的主要因素有：螺栓的加工精度、润滑程度和螺栓的紧固流程，在实际的应用过程中，螺栓加工精度需要进行有效的控制。
对膜头紧固产生影响的是螺纹的润滑和紧固顺序。在润滑效果不足时，会使得紧固力力度不足，从而影响紧固效果。而螺栓紧固顺序的不正确，会使得膜头盖法兰的紧固力受力不均匀，从而造成金属密封“O”圈泄漏。
金属密封“0”圈的材质性能决定了密封圈的硬度性能。目前使用较多的密封圈材质是不锈钢和黄铜。其中不锈钢硬度较大，但是表面较为粗糙，其紧固后的硬度能够达到HBl95，相应的膜头预紧力较低。金属密封“0”圈与膜头盖材质相同，使得膜头的硬度达到HBl53。而黄铜的密封环硬度较低，紧固后的硬度能够达到HBl45，其综合的填充性能较为优异，膜头预紧力较大，能够在膜头“O”圈环槽表面粗糙度较差时起到良好的密封效果。但是黄铜的可靠性能较差，会使得设备在实际运转中发生不稳定现象。总而言之，无论是不锈钢还是黄铜密封环，当膜头盖密封环槽发生轻微的破坏时，其密封效果都会造成影响，从而降低设备的使用寿命。
膜头盖的密封环槽加工精度、变形数量和表面粗糙程度都会对膜头盖的密封产生直接影响。如果人们对于检验过程和膜头结构认识存在一定的误解，会使得膜头故障频繁发生。首先在使用黄铜密封“O”圈时，如果采用扁铲剔除方法，会使得膜头盖的密封环槽进行破坏，使密封圈产生不均匀的变形情况，这样会加大隔膜联锁故障。同时，如果对不锈钢环进行改进，使得其密封环硬度高于膜头盖硬度，会造成膜头盖的密封环槽发生变形。密封环与密封环槽发生不均匀的缝隙会随着更换密封环的次数完逐渐的加大，使得压缩机运行时间大大降低，为其带来更多的经济损失。
5解决故障的措施和建议
针对上述故障可以，提出相应的处理和解决办法。首先，积极提高技术人员的维修水平和工作责任心，避免发生重复检修的情况，有效提高设备检修的效率和效果。其次，对于压缩机膜头的检修过程进行及时的记录和整理，结合实际的压缩机运行情况，制定出合理的设备检验周期，减少由于长时间疲劳使用造成的压缩机膜头故障发生。最后，在检修过程中，对于检查内容和检查标准进行严格的要求。比如针对密封环的光洁程度、膜头盖密封环槽变形情况、光洁度、螺栓的润滑情况和螺栓的紧固流程等进行明确的规定，并在检修过程中对技术人员进行有效的监督，在发生故障的第一时间内进行处理，从而提高压缩机使用寿命。
6结束语
综上所述，隔膜压缩机在运行过程中，其膜头部位会发生各种故障。为了对故障进行有效的分析和解决，技术人员需要积极提升自身检修水平，结合实际的运行情况，对检修方法和操作方法进行及时的改进和创新，减少压缩机因为故障而发生的停机现象。
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