立式往復(fù)活塞無(wú)潤(rùn)滑壓縮機(jī)開(kāi)機(jī)前需注意的問(wèn)題

王珠鋒 劉 威 范浩建

立式往復(fù)活塞無(wú)潤(rùn)滑壓縮機(jī)開(kāi)機(jī)前需注意的問(wèn)題

王珠鋒 劉 威 范浩建

（開(kāi)封空分集團(tuán)有限公司設(shè)計(jì)研究院，河南 開(kāi)封 475000）

活塞式壓縮機(jī)在大中型空分行業(yè)、石油化工行業(yè)等起著極其關(guān)鍵的作用，如果現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)機(jī)前準(zhǔn)備工作做得不到位，在運(yùn)行過(guò)程中壓縮機(jī)將存在各種隱患，導(dǎo)致用戶(hù)所需工藝氣體壓力失常，無(wú)法正常投產(chǎn)運(yùn)行，將會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失?；诖?，本文主要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際開(kāi)機(jī)出現(xiàn)的故障，探討活塞式壓縮機(jī)開(kāi)機(jī)前需要注意的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。

活塞無(wú)潤(rùn)滑壓縮機(jī)；氣體系統(tǒng)；冷卻系統(tǒng)；潤(rùn)滑系統(tǒng)

立式往復(fù)活塞無(wú)潤(rùn)滑壓縮機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、重量輕；動(dòng)力平衡性好、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)可靠、振動(dòng)和噪音?。粚?dǎo)向環(huán)、活塞環(huán)、填料磨損均勻，壽命長(zhǎng)等。立式往復(fù)活塞無(wú)潤(rùn)滑壓縮機(jī)主要由氣體系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤(rùn)滑油系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、儀控系統(tǒng)、外圍管道和壓縮機(jī)本體等組成，現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)機(jī)調(diào)試前必須仔細(xì)檢查各系統(tǒng)及壓縮機(jī)本體現(xiàn)場(chǎng)拆檢安裝的配合間隙等，排除隱患。本文主要從壓縮機(jī)本體現(xiàn)場(chǎng)拆檢、氣體系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤(rùn)滑油系統(tǒng)等幾方面介紹立式往復(fù)活塞無(wú)潤(rùn)滑壓縮機(jī)的具體工作。

1 壓縮機(jī)本體現(xiàn)場(chǎng)拆檢

壓縮機(jī)在組裝完成后到正式開(kāi)機(jī)前，受運(yùn)輸、天氣等因素的影響，可能存在各種隱患，因此，在開(kāi)機(jī)前必須拆檢壓縮機(jī)本體，保證主要零部件滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，否則不允許開(kāi)機(jī)。壓縮機(jī)現(xiàn)場(chǎng)拆檢主要是對(duì)主機(jī)本體軸瓦與軸頸和曲柄銷(xiāo)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(mǎn)足設(shè)計(jì)要求進(jìn)行檢查。

1.1 軸瓦徑向間隙

軸瓦與軸頸和曲柄銷(xiāo)的配合間隙直接影響潤(rùn)滑油膜的形成，間隙過(guò)小，則潤(rùn)滑油不易進(jìn)入軸頸與軸瓦的摩擦表面，無(wú)法形成潤(rùn)滑油膜，導(dǎo)致燒瓦事故；若間隙過(guò)大，會(huì)增大曲軸軸頸與軸瓦的振動(dòng)和撞擊，導(dǎo)致潤(rùn)滑油膜破裂，從而引發(fā)燒瓦事故。2016年，海洋石油富島配套ZW-54/16型氮?dú)鈮嚎s機(jī)驅(qū)動(dòng)端軸承溫度高聯(lián)鎖（80℃），引起氮壓機(jī)跳車(chē)。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)拆檢后發(fā)現(xiàn)，這是由于軸頸與軸瓦徑向間隙大于設(shè)計(jì)要求所致。因此，開(kāi)機(jī)前應(yīng)采用以下方法確保軸瓦徑向間隙在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)：用涂色法檢查軸瓦與曲柄銷(xiāo)的貼合情況，一般應(yīng)保證大于等于70%的貼合面積，接觸點(diǎn)應(yīng)分布均勻，達(dá)不到要求時(shí)，可通過(guò)刮研修正，兩連桿螺栓的預(yù)緊力應(yīng)盡量一致；軸頸與軸瓦的側(cè)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(jī)正常工作時(shí)曲軸軸向竄動(dòng)，在壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)端軸承兩端安裝了一對(duì)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(shè)計(jì)范圍內(nèi)，會(huì)導(dǎo)致連桿大頭瓦側(cè)向偏磨，影響軸瓦使用壽命。因此，開(kāi)機(jī)前應(yīng)確保此間隙在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。

1.3 連桿螺栓和活塞桿防松螺母擰緊力矩

開(kāi)機(jī)前應(yīng)確保連桿螺栓和活塞桿防松螺母擰緊力矩符合設(shè)計(jì)要求。如果擰緊力矩不足，軸瓦和曲軸軸頸的配合間隙就會(huì)增大，潤(rùn)滑油壓力過(guò)低，導(dǎo)致軸瓦過(guò)度磨損，從而引發(fā)燒瓦事故。2017年，昆山錦城氣體設(shè)備有限公司配套ZW-31/8型氧氣壓縮機(jī)軸承溫度高聯(lián)鎖（85℃），引起氧壓機(jī)跳車(chē)。拆檢后發(fā)現(xiàn)，連桿螺栓防松開(kāi)口銷(xiāo)漏裝導(dǎo)致防松螺母松動(dòng)，以致軸瓦和曲軸軸頸配合間隙增大，油壓降低，造成軸瓦過(guò)度磨損而出現(xiàn)燒瓦。如果擰緊力矩過(guò)大，超過(guò)了螺栓材料的屈服極限，連桿螺栓就會(huì)出現(xiàn)屈服變形，在沖擊載荷的作用下因過(guò)度伸長(zhǎng)而斷裂。

2 氣體系統(tǒng)

低壓氣體，經(jīng)吸入濾清器過(guò)濾，再經(jīng)各級(jí)壓縮及冷卻后，送入后續(xù)裝置。具體走向如下：吸入濾清器→一級(jí)氣缸壓縮→一級(jí)換熱器→二級(jí)氣缸壓縮→二級(jí)換熱器→三級(jí)氣缸壓縮→三級(jí)換熱器→后續(xù)裝置。開(kāi)機(jī)前檢查氣體流向是否符合設(shè)計(jì)要求，特別要注意各級(jí)冷卻器進(jìn)氣口和排氣口是否正確，氣體應(yīng)從冷卻器固定管板側(cè)進(jìn)，浮動(dòng)管板側(cè)出，確保冷卻器換熱效率。

3 冷卻系統(tǒng)

通往一臺(tái)壓縮機(jī)組（主機(jī)和各冷卻器）的冷卻水來(lái)自一根上水總管，然后由上水總管分支管分別接各級(jí)氣缸和各級(jí)冷卻器上水口。開(kāi)機(jī)前應(yīng)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?；厮疁囟炔淮笥?0℃，正常上水壓力為0.30～0.45MPa，水質(zhì)應(yīng)純凈，不含固體雜質(zhì)和易在工作溫度下沉淀出石灰質(zhì)水垢的化學(xué)成分。

4 潤(rùn)滑系統(tǒng)

壓縮機(jī)設(shè)有單獨(dú)油站，由齒輪油泵進(jìn)行壓力強(qiáng)制循環(huán)潤(rùn)滑。主油泵帶在曲軸軸頭上，輔助油泵由單獨(dú)電機(jī)拖動(dòng)，自曲軸箱吸入潤(rùn)滑油，經(jīng)過(guò)粗濾油器、油泵、油冷卻器、細(xì)濾油器進(jìn)入壓縮機(jī)機(jī)身內(nèi)的油分布總管，再通過(guò)各支油管到各主軸瓦。一部分潤(rùn)滑油通過(guò)曲軸內(nèi)的油管到連桿軸承，由連桿體內(nèi)油孔到達(dá)連桿小頭，潤(rùn)滑連桿小頭后，經(jīng)十字頭體內(nèi)油孔潤(rùn)滑十字頭與十字頭導(dǎo)筒磨擦面，最后流回曲軸箱內(nèi)，形成一個(gè)封閉的循環(huán)系統(tǒng)。

開(kāi)機(jī)前應(yīng)啟動(dòng)油站中輔助油泵電機(jī)，運(yùn)轉(zhuǎn)5～10min，檢查潤(rùn)滑系統(tǒng)中各油路暢通情況及各部分供油情況。同時(shí)，檢查機(jī)身內(nèi)儲(chǔ)油量是否在要求范圍內(nèi)（潤(rùn)滑油路若不干凈，需先松開(kāi)主軸承座上方的有關(guān)接頭并移開(kāi)，啟動(dòng)油泵電機(jī)，讓油先循環(huán)一段時(shí)間，待油干凈后停輔助油泵，連接好油管路），并調(diào)整輔助油泵油壓為0.15～0.25MPa。2017年，北大先鋒科技云銅集團(tuán)楚雄三期配套ZW-120/3.3型氧氣壓縮機(jī)啟動(dòng)輔助油站后，發(fā)現(xiàn)供油壓力低于0.15MPa，油站油過(guò)濾器前后壓差高達(dá)0.6MPa，現(xiàn)場(chǎng)拆檢與各主軸承相連的油管路暢通，油過(guò)濾器濾網(wǎng)無(wú)堵塞，逐一排除后，發(fā)現(xiàn)是由油過(guò)濾器本體鑄造的出油孔砂孔堵塞所致。

5 儀控系統(tǒng)

為了保證壓縮機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行，壓縮機(jī)系統(tǒng)中主機(jī)各列軸瓦設(shè)置軸瓦溫度報(bào)警、連鎖測(cè)點(diǎn)；潤(rùn)滑油油溫報(bào)警、連鎖測(cè)點(diǎn)；各級(jí)排氣溫度報(bào)警連鎖測(cè)點(diǎn)。開(kāi)機(jī)前必須做連鎖試驗(yàn)，否則不允許開(kāi)機(jī)。2015年，北大先鋒科技山東九鼎項(xiàng)目ZW-40.6/1.6型氧氣壓縮機(jī)開(kāi)機(jī)過(guò)程中前端一列軸瓦溫度由35.6℃突然變成70.5℃，但通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀察軸溫及工況判斷壓縮機(jī)運(yùn)行正常，后發(fā)現(xiàn)問(wèn)題出現(xiàn)在軸承測(cè)溫探頭，停機(jī)更換測(cè)溫探頭后，DCS溫度顯示正常。

6 外圍管道吹掃

壓縮機(jī)開(kāi)機(jī)前，保證外圍管道必須吹掃干凈，吹洗的目的是把輔機(jī)和管路系統(tǒng)中的灰塵和污物吹掉，以免污物帶入缸內(nèi)，造成氣缸、活塞等嚴(yán)重磨損。吹洗必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求，否則不允許開(kāi)機(jī)。2016年，海洋石油富島配套ZW-54/16型氮?dú)鈮嚎s機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行約4h后，發(fā)現(xiàn)氣缸內(nèi)有異響，停車(chē)后發(fā)現(xiàn)該列氣缸和活塞磨損嚴(yán)重，據(jù)現(xiàn)場(chǎng)分析是氣缸內(nèi)有異物所致。解體后發(fā)現(xiàn)有焊接管道未打磨干凈的焊瘤進(jìn)入氣缸進(jìn)行摩擦造成氣缸內(nèi)異響。

7 結(jié)語(yǔ)

壓縮機(jī)開(kāi)機(jī)前準(zhǔn)備是一件非常重要的工作，是保障用戶(hù)正常工作的關(guān)鍵一環(huán)。所以，如果能夠做好上述幾項(xiàng)準(zhǔn)備工作，可以減少很多安全隱患，為壓縮機(jī)良好平穩(wěn)運(yùn)行保駕護(hù)航。

［1］謝俊鋒.活塞式壓縮機(jī)常見(jiàn)故障及處理方法［J］.氮肥技術(shù)，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(jī)設(shè)計(jì)。