大型往復(fù)壓縮機組運行常見故障與改進措施

楊維乾

（中電投綏陽化工有限責(zé)任公司 貴州遵義　563003）

大型往復(fù)壓縮機組運行常見故障與改進措施

楊維乾

（中電投綏陽化工有限責(zé)任公司 貴州遵義563003）

針對大型往復(fù)壓縮機的特點，以貴州開磷息烽合成氨運行責(zé)任公司原料氣壓縮機6M-345/314壓縮機為例，從投產(chǎn)試運、維護保養(yǎng)等實際生產(chǎn)管理環(huán)節(jié)總結(jié)了管理經(jīng)驗，以提高生產(chǎn)設(shè)備保障水平。

往復(fù)式壓縮機；生產(chǎn)管理；措施

1　前言

貴州開磷息烽合成氨運行責(zé)任公司自2008年10月投產(chǎn)，主要核心設(shè)備包括6臺上海電氣壓縮機泵業(yè)有限公司生產(chǎn)的6M-345/314氣體壓縮機。隨著公司生產(chǎn)負(fù)荷的不斷提高，其運行的好壞在很大程度上決定公司生產(chǎn)經(jīng)營的好壞，但由于其活塞力和壓縮比較大、機組附屬設(shè)備多，往復(fù)運動部件容易損壞，其故障率高、維修量大，是一直困擾我公司合成氨裝置長周期平穩(wěn)運行的一個難題。為能準(zhǔn)確地判斷壓縮機故障的原因，找準(zhǔn)對策，處理得當(dāng)，努力降低檢修次數(shù)，縮短檢修時間，才能保證大型壓縮機在運行中的運行狀態(tài)良好。本文就談?wù)勎覀冊诖笮屯鶑?fù)壓縮機運行中遇到的常見故障和改進措施。

2　 6M-345/314氣體壓縮機組運行狀況及附屬設(shè)備

6M-345/314對稱平衡往復(fù)壓縮機，驅(qū)動機為TK5300-18/ 2600同步電機，壓縮機體采用循環(huán)水冷卻；工作介質(zhì)為氮氫氣，介質(zhì)均采用間接水冷的冷卻方式；機組分六級壓縮，進氣壓力0.015～0.035MPa，排氣壓力31.4MPa，軸功率5300kW，額定排量345m3/min。

表1　壓縮機及主要附屬設(shè)備參數(shù)表

3　機組安裝、試運行過程中的出現(xiàn)的問題及解決辦法

壓縮機在安裝、調(diào)試、試運行過程中，通過廠家人員現(xiàn)場指導(dǎo)，對施工隊伍方案審查，設(shè)備管理人員、技術(shù)人員、操作人員的參與，我們發(fā)現(xiàn)了多處設(shè)計不合理的缺陷，通過協(xié)商，最終杜絕了設(shè)計制造過程的缺陷帶到生產(chǎn)現(xiàn)場的現(xiàn)象。確保了機組組裝、調(diào)試、試運行的效果。盡管我們在安裝、調(diào)試、試運行過程中注重了諸多細(xì)節(jié)，但是在試運行時還是出現(xiàn)了壓縮機主軸瓦被燒的狀況，在此主軸瓦燒瓦過程中，一共損壞了10副主軸瓦損失共計十多萬元，并且耽誤了近兩個月才開車成功。通過生產(chǎn)廠家工程技術(shù)人員和我廠技術(shù)人員的努力，最終斷定：軸瓦與軸頸的接觸面積不足是造成主軸瓦燒瓦的主要原因。通過生產(chǎn)廠家工程技術(shù)人員和我廠技術(shù)人員的努力，第一臺機組試車成功，接著將其余5臺機組按照同樣的方法處理后，先后平穩(wěn)投入運行，為我廠的正常生產(chǎn)奠定了堅實的基礎(chǔ)。

4　氣閥故障

氣閥是往復(fù)壓縮機的關(guān)鍵部件，其作用是使氣體吸入和排出氣缸。氣閥常見的故障有：①氣閥泄漏；②氣閥密封墊片損壞。

4.1氣閥泄漏的原因

（1）氣體中含有半水煤氣未除盡的污染物（硫和粉塵）的危害，這些污染物加劇了閥件的磨損。彈簧圈間的污物會使彈簧迅速損傷，并對其他氣閥零件的使用壽命產(chǎn)生直接的影響。同時，這些污染物也同樣增加氣缸、活塞環(huán)、填料環(huán)的磨損。

（2）半水煤氣氣體中夾帶液體，在生產(chǎn)中經(jīng)常遇到氣體帶液，這些液體會牢牢地粘在氣閥上，并有可能損壞閥座。此外還會稀釋填料內(nèi)的潤滑油，加速機械零件的磨損。

（3）我公司壓縮機一級、二級、三級氣閥運行周期大都在20d左右，該壓縮機原廠配的是金屬環(huán)狀閥片。金屬環(huán)狀閥，其特點是裝配質(zhì)量容易保證，但是，氣體流通不一致，進口氣閥閥片斷裂后會掉到出口氣閥，造成出口氣閥損壞；并且使用周期短，不能滿足連續(xù)高負(fù)荷的生產(chǎn)需要。

4.2經(jīng)過管理人員和技術(shù)人員的總結(jié)，采取了兩項措施

①將其一級、二級、三級氣閥的閥片更換成工程塑料的環(huán)狀閥片，其實用壽命大大延長，經(jīng)過實測，其運行周期在3個月以上。②針對進口帶液沫和污物，投用靜電除塵器，是污物盡量減少，保證氣體潔凈。

5　輔機故障

5.1管道振動

整臺機組的附屬管道及一級、二級、三級緩沖器和接管多次出現(xiàn)裂紋，這主要是壓縮機組運行中產(chǎn)生的振動造成的，產(chǎn)生振動的根本原因在于受交變載荷作用，作用在活塞式壓縮機裝置內(nèi)的交變載荷有兩種：①未被平衡的活塞慣性力；②活塞式壓縮機供氣不連續(xù)、氣體管路強大的壓力脈動所引起的干擾力。顯然，對于前者所產(chǎn)生的裝置振動，即便在機器空載運行條件下也會存在；而對后者所產(chǎn)生的裝置振動，則只有當(dāng)氣流壓力脈動較大時才會明顯地觀察到。從振動的觀點看，只有將壓縮機氣體的脈動頻率遠(yuǎn)離管系的固有頻率，才能較好的控制管系振動，在實際中我們采取了對管系施加恰當(dāng)?shù)募s束，使管系固有頻率與氣體的脈動頻率不致吻合，管卡要有足夠的剛性以便控制殘留的激振力所引起的振動。支撐時其支撐件要有足夠剛度并且在管的徑向不應(yīng)有任何間隙，但應(yīng)允許管道在軸向有位移的可能，可在管卡與管道之間襯以軟木或橡膠墊等。在彎頭、變徑管等存在激振力的地方，應(yīng)避免長距離無支撐或懸掛的情況。通過以上對壓縮機管系的控制，壓縮機在運行過程中能保持運行平穩(wěn)。

5.2水冷卻器泄漏

二、三段水冷卻器在使用中多次出現(xiàn)列管泄漏，投產(chǎn)一年多后，6臺壓縮機全部三段水冷卻器列管芯子已經(jīng)更換。該壓縮機的一二三段水冷卻器都是管殼式冷卻器，運行中由于氣流對列管的撓動，使列管和折流板之間相對碰撞，產(chǎn)生機械磨損，導(dǎo)致列管穿孔損壞。針對這種狀況，我公司采取了更換所有的水冷卻器，其中一級、二級水冷卻器更改為波紋管的水冷卻器，三級更改為套管式水冷卻器，經(jīng)過試運行6個月，未見損壞，達到預(yù)期效果。

總之、要保證大型往復(fù)壓縮機長周期地安全運行，首先必須弄清壓縮機產(chǎn)生故障的原因，對癥下藥，并且對故障進行跟蹤，加強狀態(tài)監(jiān)測和檢修管理，以掌握故障的處理方法。通過我們現(xiàn)場不斷總結(jié)和試驗，已經(jīng)逐步掌握了大型壓縮機運行過程中的主要故障，提高了公司生產(chǎn)設(shè)備保障水平。

[1]梅安華.小合成氨廠工藝技術(shù)與設(shè)計手冊（上、下冊）.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1995.

[2]王鳳璋.大型壓縮機安裝.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1985.

[3]張麥秋，朱愛霞.化工機械制造安裝修理技術(shù).化學(xué)工業(yè)出版社，2007.

[4]齊一芳.往復(fù)式壓縮機振動機理和管道振動設(shè)計.河南化工，2007（9）：43～45.

TQ051.21

A

1673-0038（2015）20-0096-02

2015-4-28

楊維乾（1976-），男，漢族，貴州遵義人，助理工程師，畢業(yè)于貴州工業(yè)大學(xué)化工系，化工設(shè)備與機械專業(yè)，從事化工企業(yè)設(shè)備管理工作，對化工設(shè)備的管理有獨到見解。