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(chǎn)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(jīng)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(chǎn)。

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(nèi)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(tǒng)：潤滑系統(tǒng)、調(diào)節(jié)系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)。工作機構是實現(xiàn)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(fā)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(xiàn)，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(chǎn)，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(xiàn)場壓縮機填料函泄露量大

在生產(chǎn)過程中，壓縮機啟動運行后發(fā)現(xiàn)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(xiàn)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(nèi)氣體與大氣相互泄露,防止各級間的氣體互竄,以及防止?jié)櫥瓦M入機殼內(nèi)。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(shù)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(zhì)顆粒,經(jīng)常拉傷活塞桿,使用周期短而造價高。根據(jù)對現(xiàn)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(jù)現(xiàn)場實際，采用更換新的密封來提高填料函密封能力，經(jīng)過仔細討論，新的密封決定采用F4Y型圈選材，根據(jù)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(huán)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(fā)現(xiàn)活塞漲圈經(jīng)常膩死不彈或彈性不夠.而使級間發(fā)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(yōu)異的耐高低溫性能和化學穩(wěn)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(yī)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(wěn)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(zhì)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(yōu)良的介電性能，而且其電絕緣性不受環(huán)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(huán)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(tǒng)試運行、壓縮機無負荷試車、附屬管線和管道系統(tǒng)的氮氣吹掃、壓縮機負荷試車?；钊綁嚎s機經(jīng)負荷試車合格后，壓縮機進行滿負荷生產(chǎn)，在隨后的生產(chǎn)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(shù)均為0.04,比尼龍、聚甲醛、聚酯塑料的摩擦系數(shù)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(shù)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.