張林峰
(安徽晉煤中能化工股份有限公司, 安徽臨泉 236400)
安徽晉煤中能化工股份有限公司(簡稱中能化工)2#合成氨系統現有6M50壓縮機4臺,其中1#、2#機于2002年10月投入運行,3#機于2003年7月投入運行,4#機于2005年1月投入運行。2#合成氨系統壓縮機在運行中經常出現活塞環、氣閥損壞等故障,經過多年不斷改進,這些故障都得到了解決。
2019年,通過對6M50壓縮機1#—4#機的停機原因進行調查,結果見表1。

表1 6M50壓縮機1#—4#機停機原因
停機原因中,其他是指工藝、電氣儀表,以及不可控的外部因素。結合壓縮機實際運行情況進行分析,因填料經過往年技術攻關都在合理的運行周期內,故而排除在外。由表1可知,目前影響6M50壓縮機運行的主要原因是三級活塞環和氣閥損壞。對此問題,公司QC小組集思廣益,查找原因[1]。
綜上原因分析,制作原因分析魚骨圖,見圖1。

圖1 原因分析魚骨圖
公司QC小組確定要因后,針對三級活塞環和氣閥損壞的情況,提出具體措施,以提高檢修效率。
(1) 提高進口氣體質量,加強進口分離器排污。一方面,和操作單位協商,對操作人員加強培訓和管理,提高操作人員的技術水平,保證上一級工藝穩定;另一方面,操作負責人制定合理的進口分離器排污方案,由不定期排污改為定期排污,并且在工藝波動或開機、停機時加強排污[2]。
(2) 改進三級活塞環材料。由于三級鑄鐵制活塞環耐磨性差,易磨損斷裂,同時斷裂的碎片會進入氣閥,引起氣閥損壞,甚至造成活塞和氣缸的磨損。針對這一現象,將鑄鐵環改成聚四氟乙烯(4F-9)材料,其耐磨性好,不容易斷裂。
(3) 創新工具,提高檢修效率。在檢修更換活塞環時,用以前的勾手扳手(見圖2(a))拆卸活塞桿連接螺母,操作速度慢,需要45~60 min。經過研發,制作了專用工具,見圖2(b),操作只需10~15 min,大大提高了檢修效率。此工具可以運用于壓縮機的各段活塞桿螺母拆卸裝配。

(a) 老式工具

(b) 改進后的工具
同時,使用該專用工具可解決6M50壓縮機氣閥檢修過程中壓筒不容易拆卸的問題[3-4]。同樣換2段進口氣閥,改造前更換用時為5.5 h,機器開啟正常運行用時為6 h;改造后,使用改進的工具,更換用時為3.5 h,機器開啟正常運行用時為4 h。
(1) 經過上述一系列改進措施,延長了三級活塞環的使用壽命。在當前維修工普遍缺少的情況下,集中人力,對壓縮機進行有計劃的檢修,既減輕了勞動強度,又減少了反復停機的次數,節約能源,降本增效。
(2) 至今,2#合成氨系統4臺壓縮機因活塞環部件損壞被迫停機的次數明顯降低,平均每機每年為3次以下,進一步延長了壓縮機的穩定運行周期。
后續將進一步加強鞏固,一切從工作實際出發,做好設備運行的檔案記錄,加強日常維護保養,定期檢查,以便做好持續改進工作。同時,培養小組成員觀察、分析、解決問題的能力,及時總結經驗,找出不足,繼續攻關新課題。
(1) 4臺6M50壓縮機每年共少換活塞環7個、活塞桿3根。以2020年活塞環價格為3 352元、活塞桿價格為17 652元計算,一年共節約費用76 420元。
(2) 2020年,4臺壓縮機因活塞環和活塞桿損壞造成的停機次數為11次,每次更換時間平均按5 h(6臺時/h)計算,一年可減少檢修臺時為330臺時。1臺時按1 t氨計,330臺時增產330 t氨。
(3) 減少了開車、停車放空的氣體和帶壓磨合放空氣體的損失,以及相應的環境污染治理費用。
通過找出設備運行中存在的問題,制定相應的措施并落實整改,為公司節約了大量的資金,產生了可觀的經濟效益,具有在類似機型上推廣的價值。現已將此改進措施應用在6M50壓縮機二段活塞環上。同時,通過整改,提升了班組凝聚力,提高了成員的技術水平,樹立了技術創新的意識,為解決設備疑難故障找到了思路和方法,為今后繼續技術攻關增添了動力。