立式往復活塞無潤滑壓縮機開機前需注意的問題

王珠鋒 劉 威 范浩建

立式往復活塞無潤滑壓縮機開機前需注意的問題

王珠鋒 劉 威 范浩建

（開封空分集團有限公司設計研究院，河南 開封 475000）

活塞式壓縮機在大中型空分行業、石油化工行業等起著極其關鍵的作用，如果現場開機前準備工作做得不到位，在運行過程中壓縮機將存在各種隱患，導致用戶所需工藝氣體壓力失常，無法正常投產運行，將會造成巨大的經濟損失。基于此，本文主要結合現場實際開機出現的故障，探討活塞式壓縮機開機前需要注意的各項準備工作。

活塞無潤滑壓縮機；氣體系統；冷卻系統；潤滑系統

立式往復活塞無潤滑壓縮機具有以下優點：結構緊湊、占地面積小、重量輕；動力平衡性好、運轉平穩可靠、振動和噪音小；導向環、活塞環、填料磨損均勻，壽命長等。立式往復活塞無潤滑壓縮機主要由氣體系統、冷卻系統、潤滑油系統、安全系統、儀控系統、外圍管道和壓縮機本體等組成，現場開機調試前必須仔細檢查各系統及壓縮機本體現場拆檢安裝的配合間隙等，排除隱患。本文主要從壓縮機本體現場拆檢、氣體系統、冷卻系統、潤滑油系統等幾方面介紹立式往復活塞無潤滑壓縮機的具體工作。

1 壓縮機本體現場拆檢

壓縮機在組裝完成后到正式開機前，受運輸、天氣等因素的影響，可能存在各種隱患，因此，在開機前必須拆檢壓縮機本體，保證主要零部件滿足設計要求，否則不允許開機。壓縮機現場拆檢主要是對主機本體軸瓦與軸頸和曲柄銷徑向間隙、止推軸承與曲軸凸肩的軸向間隙、連桿螺栓和活塞桿防松螺母擰緊力矩是否滿足設計要求進行檢查。

1.1 軸瓦徑向間隙

軸瓦與軸頸和曲柄銷的配合間隙直接影響潤滑油膜的形成，間隙過小，則潤滑油不易進入軸頸與軸瓦的摩擦表面，無法形成潤滑油膜，導致燒瓦事故；若間隙過大，會增大曲軸軸頸與軸瓦的振動和撞擊，導致潤滑油膜破裂，從而引發燒瓦事故。2016年，海洋石油富島配套ZW-54/16型氮氣壓縮機驅動端軸承溫度高聯鎖（80℃），引起氮壓機跳車。經現場拆檢后發現，這是由于軸頸與軸瓦徑向間隙大于設計要求所致。因此，開機前應采用以下方法確保軸瓦徑向間隙在設計范圍內：用涂色法檢查軸瓦與曲柄銷的貼合情況，一般應保證大于等于70%的貼合面積，接觸點應分布均勻，達不到要求時，可通過刮研修正，兩連桿螺栓的預緊力應盡量一致；軸頸與軸瓦的側間隙可用塞尺檢查，軸頸與軸瓦的頂間隙可用壓鉛法檢查，鉛絲直徑一般為徑向間隙的1.5～2倍［1］。

1.2止推軸承與曲軸凸肩的軸向間隙

為防止壓縮機正常工作時曲軸軸向竄動，在壓縮機驅動端軸承兩端安裝了一對止推軸承，確保止推軸承與曲軸凸肩的軸向間隙非常重要，若此間隙不在設計范圍內，會導致連桿大頭瓦側向偏磨，影響軸瓦使用壽命。因此，開機前應確保此間隙在設計范圍內。

1.3 連桿螺栓和活塞桿防松螺母擰緊力矩

開機前應確保連桿螺栓和活塞桿防松螺母擰緊力矩符合設計要求。如果擰緊力矩不足，軸瓦和曲軸軸頸的配合間隙就會增大，潤滑油壓力過低，導致軸瓦過度磨損，從而引發燒瓦事故。2017年，昆山錦城氣體設備有限公司配套ZW-31/8型氧氣壓縮機軸承溫度高聯鎖（85℃），引起氧壓機跳車。拆檢后發現，連桿螺栓防松開口銷漏裝導致防松螺母松動，以致軸瓦和曲軸軸頸配合間隙增大，油壓降低，造成軸瓦過度磨損而出現燒瓦。如果擰緊力矩過大，超過了螺栓材料的屈服極限，連桿螺栓就會出現屈服變形，在沖擊載荷的作用下因過度伸長而斷裂。

2 氣體系統

低壓氣體，經吸入濾清器過濾，再經各級壓縮及冷卻后，送入后續裝置。具體走向如下：吸入濾清器→一級氣缸壓縮→一級換熱器→二級氣缸壓縮→二級換熱器→三級氣缸壓縮→三級換熱器→后續裝置。開機前檢查氣體流向是否符合設計要求，特別要注意各級冷卻器進氣口和排氣口是否正確，氣體應從冷卻器固定管板側進，浮動管板側出，確保冷卻器換熱效率。

3 冷卻系統

通往一臺壓縮機組（主機和各冷卻器）的冷卻水來自一根上水總管，然后由上水總管分支管分別接各級氣缸和各級冷卻器上水口。開機前應檢查冷卻器水管口和回水管口是否正確，確保冷卻水逆向氣體流向，使其充分換熱。冷卻水正常上水溫度不大于32℃，正常回水溫度不大于40℃，正常上水壓力為0.30～0.45MPa，水質應純凈，不含固體雜質和易在工作溫度下沉淀出石灰質水垢的化學成分。

4 潤滑系統

壓縮機設有單獨油站，由齒輪油泵進行壓力強制循環潤滑。主油泵帶在曲軸軸頭上，輔助油泵由單獨電機拖動，自曲軸箱吸入潤滑油，經過粗濾油器、油泵、油冷卻器、細濾油器進入壓縮機機身內的油分布總管，再通過各支油管到各主軸瓦。一部分潤滑油通過曲軸內的油管到連桿軸承，由連桿體內油孔到達連桿小頭，潤滑連桿小頭后，經十字頭體內油孔潤滑十字頭與十字頭導筒磨擦面，最后流回曲軸箱內，形成一個封閉的循環系統。

開機前應啟動油站中輔助油泵電機，運轉5～10min，檢查潤滑系統中各油路暢通情況及各部分供油情況。同時，檢查機身內儲油量是否在要求范圍內（潤滑油路若不干凈，需先松開主軸承座上方的有關接頭并移開，啟動油泵電機，讓油先循環一段時間，待油干凈后停輔助油泵，連接好油管路），并調整輔助油泵油壓為0.15～0.25MPa。2017年，北大先鋒科技云銅集團楚雄三期配套ZW-120/3.3型氧氣壓縮機啟動輔助油站后，發現供油壓力低于0.15MPa，油站油過濾器前后壓差高達0.6MPa，現場拆檢與各主軸承相連的油管路暢通，油過濾器濾網無堵塞，逐一排除后，發現是由油過濾器本體鑄造的出油孔砂孔堵塞所致。

5 儀控系統

為了保證壓縮機平穩運行，壓縮機系統中主機各列軸瓦設置軸瓦溫度報警、連鎖測點；潤滑油油溫報警、連鎖測點；各級排氣溫度報警連鎖測點。開機前必須做連鎖試驗，否則不允許開機。2015年，北大先鋒科技山東九鼎項目ZW-40.6/1.6型氧氣壓縮機開機過程中前端一列軸瓦溫度由35.6℃突然變成70.5℃，但通過現場觀察軸溫及工況判斷壓縮機運行正常，后發現問題出現在軸承測溫探頭，停機更換測溫探頭后，DCS溫度顯示正常。

6 外圍管道吹掃

壓縮機開機前，保證外圍管道必須吹掃干凈，吹洗的目的是把輔機和管路系統中的灰塵和污物吹掉，以免污物帶入缸內，造成氣缸、活塞等嚴重磨損。吹洗必須達到設計要求，否則不允許開機。2016年，海洋石油富島配套ZW-54/16型氮氣壓縮機平穩運行約4h后，發現氣缸內有異響，停車后發現該列氣缸和活塞磨損嚴重，據現場分析是氣缸內有異物所致。解體后發現有焊接管道未打磨干凈的焊瘤進入氣缸進行摩擦造成氣缸內異響。

7 結語

壓縮機開機前準備是一件非常重要的工作，是保障用戶正常工作的關鍵一環。所以，如果能夠做好上述幾項準備工作，可以減少很多安全隱患，為壓縮機良好平穩運行保駕護航。

［1］謝俊鋒.活塞式壓縮機常見故障及處理方法［J］.氮肥技術，2010（5）：42-45.

Shallow Talk About Vertical Reciprocating Piston not lubricated Compressor Need to be Noticed before Driving

Wang Zhufeng Liu WeiFan Haojian
（Design and Research Institute,Kaifeng Air Separation Group Co.，Ltd.，Kaifeng Henan 475000）

The piston type compressor in large and medium scale air separation industry,petroleum chemical industry plays a key role,if the power on the preparation work is not in place,in the operation process of the compressor will lead to the presence of various risks,users need to process gas pressure disorder,unable to put into operation,it will cause huge economic losses.Based on this,this paper mainly combined the preparation work of the piston type compressor before driving from the scene.

piston oilless compressor；the gas system；the cooling system；the lubrication system

TH45

A

1003-5168（2017）09-0058-02

2017-08-01

王珠鋒（1986-），男，本科，助理工程師，研究方向：壓縮機設計。