4M80-35.9/24-185-BX 新氫壓縮機(jī)常見(jiàn)故障原因分析及改進(jìn)

摘 要：針對(duì)石化往復(fù)式新氫壓縮機(jī)運(yùn)行中多次出現(xiàn)因墊片和活塞環(huán)磨損嚴(yán)重等故障，無(wú)法滿足生產(chǎn)需要，導(dǎo)致機(jī)組頻繁停機(jī)檢修的現(xiàn)象，從零部件材質(zhì)的選用，配件維修裝配質(zhì)量的改進(jìn)等方面入手，分析判斷并實(shí)施改進(jìn)措施，同時(shí)強(qiáng)調(diào)提出檢修注意事項(xiàng)嚴(yán)把過(guò)程質(zhì)量，通過(guò)改進(jìn)后的機(jī)組，運(yùn)行效果顯著保障了機(jī)組的安、穩(wěn)、長(zhǎng)、滿、優(yōu)運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：往復(fù)壓縮機(jī);活塞;氣閥;活塞環(huán);改進(jìn)

前言

往復(fù)式壓縮機(jī)在石油化工中廣泛應(yīng)用。我所維護(hù)的 210 萬(wàn)噸/年原料油加氫處理裝置，其中往復(fù)式壓縮機(jī)共有 3 臺(tái)，位號(hào)分別為機(jī)C-102ABC.該壓縮機(jī)型號(hào)為4M80-35.9/24-185-BX 的三級(jí)往復(fù)式壓縮機(jī). 氣缸內(nèi)表面鏡面加工，能防銹，具有良好的氣密性，耐磨性，無(wú)油潤(rùn)滑;十字頭滑道油潤(rùn)滑具有良好的耐磨性;活塞環(huán)，支撐環(huán)采用填充石墨環(huán);采用水套冷確密封;采用水夾套冷卻汽缸;設(shè)置過(guò)濾器，緩沖器和出口換熱器;活塞桿油冷卻，軸瓦強(qiáng)制潤(rùn)滑。

1、機(jī)組存在運(yùn)行中存在的問(wèn)題

1.1從生產(chǎn)維修記錄中發(fā)現(xiàn)為達(dá)到工藝要求，節(jié)能減排，對(duì) B 機(jī)進(jìn)行無(wú)極調(diào)量改造，改造后的沈鼓機(jī) B 機(jī)由于運(yùn)行時(shí)間明顯大于其余這兩臺(tái)機(jī)組，因此每年的檢維修次數(shù)逐步增多，根據(jù)設(shè)備運(yùn)行記錄統(tǒng)計(jì)了兩臺(tái)機(jī)組每年的故障停機(jī)次數(shù)見(jiàn)表 1：

2017年度 01 ? 02 ? 03 ? 04 ? 05 ? 06 ? 07 ? 08 ? ?09 ? 10 ? 11 ? 12

停機(jī)次數(shù) 1 0 1 0 1 0 1 2 2 2 3 4

1.2從檢修記錄的數(shù)據(jù)分析機(jī)組運(yùn)行情況1）2017 年前裝置前期每 2 月進(jìn)行中修一次，機(jī)組運(yùn)行比較好.7 月之后每月檢修 2 次，支撐環(huán)和活塞環(huán)的嚴(yán)重磨損，對(duì)設(shè)備影響較大，易損件和重要部件出現(xiàn)重大磨損，機(jī)組頻繁停機(jī)，嚴(yán)重影響生產(chǎn)。針對(duì)上述情況我們對(duì)壓縮機(jī)存在問(wèn)題進(jìn)行分析并提出改進(jìn)措失。

2.原因分析

2.1入口過(guò)濾網(wǎng)損壞缸體內(nèi)有異物進(jìn)入分析機(jī)組缸體異響進(jìn)入雜志質(zhì)原因時(shí)首先考慮的就是入口過(guò)濾器是否損壞。檢查發(fā)現(xiàn)機(jī)組入口過(guò)濾器腐蝕嚴(yán)重，表面附著大量銹渣，局部損壞，造成部分雜質(zhì)進(jìn)入到入口緩沖罐進(jìn)而進(jìn)入缸體。出現(xiàn)這些情況的主要原因是瓦斯中含有少量硫化氫和冷凝水，過(guò)濾器的材質(zhì)耐腐蝕性差。

2.2活塞環(huán)作功效果差活塞環(huán)是重要做功原件。該壓縮機(jī)上活塞環(huán)，采用斜接口形式，材質(zhì)選用填充聚四氟乙烯，它是利用氣體的壓力和本身彈力使活塞環(huán)外徑緊貼氣缸鏡面，端面緊貼活塞上槽的側(cè)壁，依靠阻塞和節(jié)流來(lái)實(shí)現(xiàn)密封。活塞環(huán)故障的形式最常見(jiàn)有：活塞環(huán)徑向磨損超標(biāo)，活塞環(huán)在活塞槽中軸的間隙過(guò)大，活塞環(huán)表面有深度劃痕，活塞環(huán)在活塞槽中卡死，這些都是直接導(dǎo)致活塞環(huán)泄漏量增大，影響作功效果，導(dǎo)致排氣量降低或缸體異響。分析原因活塞環(huán)卡死是由于安裝時(shí)側(cè)間隙過(guò)小，受熱膨脹所致;活塞環(huán)徑向磨損超標(biāo)，有深度劃痕是由于氫氣中雜質(zhì)太多而且材質(zhì)太軟，汽缸鏡面拉毛，橢園度超標(biāo)，汽缸冷卻效果差造成的。汽缸拉毛橢園度超標(biāo)對(duì)活塞環(huán)的影響是最大的，可直接導(dǎo)致活塞環(huán)的劃傷和偏磨，汽缸冷卻效果不好，溫度高會(huì)造成活塞環(huán)機(jī)械強(qiáng)度降低，雜質(zhì)太多則加劇了活塞的磨損。

2.3吸排氣閥故障氣閥控制氣體的吸入和排出。由于氣閥造成的排氣量降低的主要原因有：介質(zhì)太臟閥道被堵位，氣體無(wú)法正常吸入、排出;氣閥承受壓力太大，在吸氣排氣的交變載荷下，造成墊片變薄，密封性差形成異響和漏氣現(xiàn)象。以上幾種情況由于介質(zhì)太臟造成的可以通過(guò)清洗和更換氣閥來(lái)解決，但由于氫氣中含有硫化氫和冷凝水，氣閥的耐磨性腐蝕性差造成閥座、閥片銹蝕等原因是通過(guò)清洗的辦法所不能很好解決的，這樣情況只能通過(guò)更換氣閥的材質(zhì)和墊片的材質(zhì)來(lái)解決。

3.改進(jìn)措施

3.1由于入口過(guò)濾器的材質(zhì)是普通碳鋼，耐腐蝕性差，我們將材質(zhì)升級(jí)為不銹鋼，定期清理、更換，保證了進(jìn)氣流通減小了阻力，改善了過(guò)濾效果。

3.2改善活塞環(huán)的材質(zhì)為增強(qiáng)活塞環(huán)的耐磨性和潤(rùn)滑性，我們采用聚酰亞胺代替聚四氟乙烯，嚴(yán)格保證活塞環(huán)的硬度和開(kāi)口間隙，側(cè)間隙和活塞環(huán)與汽缸壁的配合間隙，同時(shí)對(duì)汽缸鏡面的劃痕用油石手工修磨以保證光潔度，對(duì)汽缸冷卻水套的水垢及雜質(zhì)進(jìn)行清洗來(lái)達(dá)到最佳冷卻效果，對(duì)橢圓度超標(biāo)的缸套進(jìn)行更換，保證活塞環(huán)和汽缸鏡面的配合間隙符合標(biāo)準(zhǔn)。

3.3采用環(huán)狀氣閥.10#鋼墊片環(huán)狀氣閥具有抗雜質(zhì)，抗沖擊性運(yùn)行噪音低，使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況結(jié)合運(yùn)行情況，我們決定采用上海賀爾碧格公司的環(huán)狀氣閥。針對(duì)交載力大，將氣閥密封銅墊改為 10#鋼鋼墊，原因是10#鋼比銅硬度高受沖擊不易變薄，比紫銅墊耐腐蝕性好，變形量也小。力矩緊固后，運(yùn)行時(shí)間得到改善。

4.檢修注意事項(xiàng)檢修過(guò)程主要質(zhì)量控制點(diǎn)

5.1入口過(guò)濾網(wǎng)檢查，是否存在雜志質(zhì)或損壞;

5.2支撐環(huán)安裝要測(cè)量間隙，以防止和汽缸配合間隙過(guò)小造成裝不進(jìn)去或運(yùn)行中卡死，活塞環(huán)安裝要保證在槽內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)靈活和汽缸徑向間隙和活塞槽配合則間隙在標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)，活塞環(huán)開(kāi)口必須錯(cuò)開(kāi)。

5.3氣閥安裝時(shí)吸排氣閥位置不要裝反，墊片位置要干凈平整，用資料所示的扭力進(jìn)行緊固。

5.4填料安裝必須保證密封環(huán)切口錯(cuò)開(kāi)且安裝順序不能裝反密封環(huán)徑向切口朝向高壓側(cè)。密封環(huán)在填料盒內(nèi)軸向保證間隙在標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)。往復(fù)式壓縮機(jī)易損件多，故障率高，只要操作人員嚴(yán)格按照操作規(guī)程認(rèn)真的開(kāi)機(jī)、巡檢及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題檢修人員保證檢修質(zhì)量，加強(qiáng)技術(shù)改進(jìn)制定合理的檢修周期，就一定能實(shí)現(xiàn)設(shè)備良好運(yùn)轉(zhuǎn)。

5.改進(jìn)后效果

新氫機(jī) 2018 年經(jīng)過(guò)改進(jìn)后，在延長(zhǎng)檢修周期的情況下故障率降低，保障了生產(chǎn)裝置的安、穩(wěn)、長(zhǎng)、滿、優(yōu)運(yùn)轉(zhuǎn)，節(jié)約了大量人力、物力，生產(chǎn)單位非常滿意，達(dá)到了預(yù)期目的。

參考文獻(xiàn)：

[1].石油化工設(shè)備維護(hù)檢修規(guī)程-通用設(shè)備，2004 年 6 月

[2].金屬材料及其加工工藝學(xué) ，1985 年 8 月

作者簡(jiǎn)介：

趙增國(guó)（1989-），漢族，男，籍貫：河北邯鄲，?？茖W(xué)歷，職稱：助理工程師，研究方向：煉油化工，單位：北京燕化正邦設(shè)備檢修有限公司。

（北京燕化正邦設(shè)備檢修有限公司，北京 102500）