往復活塞式壓縮機運行中存在的問題及改進措施

王鵬 徐凡惠（蘭州石化三葉公司，甘肅 蘭州 730060）

往復活塞式壓縮機運行中存在的問題及改進措施

王鵬 徐凡惠（蘭州石化三葉公司，甘肅 蘭州 730060）

往復活塞式壓縮機是T–601裝置的關鍵設備,近10年來,裝置生產任務繁重,常年滿負荷運行。往復活塞式壓縮機是多級壓縮,機械連接的部位多,易磨損等使效率降低。由于設備設計復雜、落后,存在缺陷，設備經常出故障,損壞嚴重,維修頻次繁多,維修難度很大,延誤裝置生產。

往復活塞式壓縮機；缺陷；故障；改進措施

往復活塞式壓縮機是主要靠一個或幾個作往復運動的活塞來改變內部容積的容積式壓縮機，主要由三大部分組成，運動機構、工作機構及機身。此外還配有三個輔助系統：潤滑系統、調節系統及冷卻系統。工作機構是實現壓縮機工作原理的主要部件，早期的往復活塞式壓縮機設計復雜，主要以低壓和中壓為主，目前向高壓方向發展。往復活塞式壓縮機使用周期加大，各種維修問題就會出現，主要以泄漏、壓力達不到要求為主，維修難度加大，維修成本加大。為了保證生產，減少設備的故障率，解決維修成本高這一問題,對T-601裝置使用的往復活塞式壓縮機故障進行分析總結，找出解決問題的最佳方案。

1 往復活塞式壓縮機運行中存在的問題

1.1 現場壓縮機填料函泄露量大

在生產過程中，壓縮機啟動運行后發現壓縮機填料函泄露量超出標準范圍2～4倍,同時伴隨著不正常的敲擊聲

1.2 2、3級活塞壓力不正常

在壓縮機運行過程中，2級缸壓力不足,3級缸壓力超標。因此判定是其故障率居高不下的主要原因。

2 對往復活塞式壓縮機運行中存在的問題研究與改進

2.1 現場壓縮機填料函泄露量大的問題

壓縮機密封裝置的作用是防止殼內氣體與大氣相互泄露,防止各級間的氣體互竄,以及防止潤滑油進入機殼內。我廠壓縮機原來采用的是迷宮密封,由于迷宮密封的漏氣量與間隙的截面積和間隙前后壓差成正比,而與密封的齒數成反比,所以齒尖間隙要求嚴格,應無裂紋、卷曲、變形等缺陷。而壓縮氣體中無法避免含有雜質顆粒,經常拉傷活塞桿,使用周期短而造價高。根據對現場的狀況分析,我們先對壓縮機的填料函泄露問題進行改進,

通過分析與研究，根據現場實際，采用更換新的密封來提高填料函密封能力，經過仔細討論，新的密封決定采用F4Y型圈選材，根據重新選用F4料自己測量、自己加工成聚四氟乙烯Y型密封圈。在受到壓力的作用下,迫使環口上下張開,壓力越大,張開的力就越大,從而達到密封的目的,造價十分低廉。

2.2 2、3級活塞壓力不正常的問題

在檢查了活塞及活塞漲圈,我們發現活塞漲圈經常膩死不彈或彈性不夠.而使級間發生互相竄氣,在加強過濾的情況下,小組成員將以前的鐵漲圈更換為自己加工的聚四氟乙烯塑料(PT? FE)漲圈。主要特點：聚四氟乙烯(PTFE)以其優異的耐高低溫性能和化學穩定性、很好的電絕緣性能、非粘附性、耐候性、阻燃性和良好的自潤滑性，已在化工、石油、紡織、電子電氣、醫療、機械等領域獲得了廣泛應用。

PTFE是由四氟乙烯單體聚合而成的聚合物，是一種類似于PE的透明或不透明的蠟狀物，其密度為2.2g∕cm3,吸水率小于0.01%。它的化學結構與PE相似，只是聚乙烯中的全部氫原子都被氟原子所取代。由于C-F鍵鍵能高，性能穩定，因而其耐化學腐蝕性極佳，能夠承受除了熔融的堿金屬、氟化介質以及高于300℃的氫氧化鈉之外的所有強酸（包括王水），以及強氧化劑、還原劑和各種有機溶劑的作用；PTFE分子中F原子對稱，C-F鍵中兩種元素以共價鍵結合，分子中沒有游離的電子，使整個分子呈中性，因此它具有優良的介電性能，而且其電絕緣性不受環境及頻率的影響。

它的體積電阻大于1017健?m，介電損耗小，擊穿電壓高、耐電弧性好，能在250℃的電氣環境下期工作；因PTFE分子結構中沒有氫鍵，結構對稱，所以它的結晶度很高（一般結晶度為55%～75%，有時高達94%），使PTFE耐熱性能極好，其熔融溫度為324℃，分解溫度為415℃，最高使用溫度為250℃，脆化溫度為-190℃，熱變形溫度（0.46MPa條件下）為120℃。因此選擇更新活塞漲圈消除壓力不正常，更換漲圈,采用加工的PTFE塑料材料。

對活塞式壓縮機的填料函及活塞漲圈的改造完畢后，壓縮機先進行潤滑系統試運行、壓縮機無負荷試車、附屬管線和管道系統的氮氣吹掃、壓縮機負荷試車。活塞式壓縮機經負荷試車合格后，壓縮機進行滿負荷生產，在隨后的生產中,加強對壓縮機的跟蹤檢查，設備完好率提高至98%，對于活塞式壓縮機的維護和檢修比以前有了很大的改善，降低了維修人員的勞動強度，達到了改進的預期目的。通過追蹤分析研究PTFE的力學性能良好，其拉伸強度為21～28MPa，彎曲強度為11～14MPa，伸長率為250%～300%，對鋼的動靜摩擦系數均為0.04,比尼龍、聚甲醛、聚酯塑料的摩擦系數都小。密封件的性能好壞對整個機器設備的效率與性能都有很大的影響。PTFE材料具有的耐腐蝕、耐老化、低摩擦系數及不粘性、耐溫范圍廣、彈性好的特性使其非常適合應用于制造耐腐蝕要求高，使用溫度高于100℃的密封件。

[1]苗剛.往復活塞式壓縮機關鍵部件的故障診斷方法研究及應用[J].《大連理工大學》，2006.

[2]許大釗.往復活塞式壓縮機的偏心活塞[J].《壓縮機技術》，2011（1）：18-19.

[3]陳秀寧施高義.《機械設計課程設計》，浙江大學出版社，1995.