1 號原料氣壓縮機設(shè)備大修理原因分析及解決辦法

劉剛軍，劉生靈

（太原煤炭氣化（集團）有限責(zé)任公司，山西 太原 030032）

1 某燃?xì)夤? 號原料氣壓縮機概述

某燃?xì)庥邢薰臼且蛔晏幚?.7 億m3焦?fàn)t煤氣，年生產(chǎn)合成天然氣（SNG）1.2 億m3；產(chǎn)品指標(biāo)符合國家標(biāo)準(zhǔn)《天然氣》（GN 17820—2012）的二類氣的規(guī)定，滿足城鎮(zhèn)燃?xì)夤?yīng)的工藝及質(zhì)量要求。自2019 年10 月對1 號原料氣壓縮機進行大修理竣工驗收后投用以來，此設(shè)備已連續(xù)運轉(zhuǎn)達(dá)到設(shè)備運轉(zhuǎn)上限，廠家指導(dǎo)意見書規(guī)定該設(shè)備連續(xù)運轉(zhuǎn)5 000 h，必須對該設(shè)備進行大修理工作，從目前運轉(zhuǎn)情況監(jiān)測數(shù)據(jù)分析，設(shè)備已經(jīng)存在著潛在的故障隱患。譬如，連桿大頭瓦、小頭瓦、主軸瓦、活塞桿等部件均有不同程度的磨損。為此，該公司立即召集相關(guān)技術(shù)人員對該設(shè)備進行了原因分析，決定于2020 年5 月6日至6 月16 日對該設(shè)備開始進行大修理，并于23日試車后備機，擬計劃用時為49 d。

2 設(shè)備型號及主要參數(shù)

設(shè)備型號：6M32-315/23.6-JX。

主要技術(shù)參數(shù)：六列往復(fù)活塞平衡式壓縮機，活塞行程為320 mm，曲軸轉(zhuǎn)速為333 r/min，軸功率為2 540 kW，容積流量為315 m3/h，排氣壓力為2.456 MPa（A），主機質(zhì)量為130 000 kg，輔機質(zhì)量為100 000 kg。

3 大修理原因分析

3.1 設(shè)備初始安裝時存在遺留問題

此次大修理過程中發(fā)現(xiàn)，一級南、一級北氣缸進、排氣緩沖罐法蘭口的螺栓孔都有氣焊切割過的現(xiàn)象，并且拆掉螺栓后氣缸有復(fù)位移動的現(xiàn)象，說明氣缸初步安裝時就不正[1]。

3.2 備品備件質(zhì)量存在缺陷

這次大修理原備有三個規(guī)格的氣缸，但在安裝過程中發(fā)現(xiàn)二級氣缸存在嚴(yán)重的質(zhì)量缺陷，需返廠報廢處理，三級氣缸氣閥腔內(nèi)有焊點，需重新做打壓試驗。新活塞環(huán)上面有沙眼，不能使用。活塞桿2019年11 月投入使用，此次大修理過程中，設(shè)備拆解完后，肉眼可看到外層涂裝有掉落現(xiàn)象，因此更換活塞桿6 根，但安裝過程中發(fā)現(xiàn)，新活塞桿和鎖緊螺母生產(chǎn)廠家不一致，產(chǎn)品配合公差偏大，及時聯(lián)系生產(chǎn)廠家重新制作6 個鎖緊螺母。

3.3 設(shè)備存在缺陷

3.3.1 設(shè)計存在缺陷

經(jīng)計算和實踐證明，填料函與活塞桿的余量不夠（原設(shè)計填料函的內(nèi)徑為103 mm，與活塞桿的單邊間隙為1.5 mm，經(jīng)過計算得出支撐環(huán)磨損后活塞桿的下沉量為1.47 mm），不能滿足使用要求；阻流環(huán)設(shè)計時考慮到阻流環(huán)要起到一定的密封作用，阻流環(huán)與活塞桿的配合間隙（0.03 mm）小，容易造成活塞桿運行過程中發(fā)生卡頓；填料函水系統(tǒng)經(jīng)過改造后，與去年相比，堵塞與腐蝕問題得到明顯改善。

3.3.2 制造存在缺陷

對設(shè)備拆解后發(fā)現(xiàn)兩處問題：一處是一級北氣缸發(fā)現(xiàn)氣缸內(nèi)壁有焊接過的現(xiàn)象(加工時發(fā)現(xiàn)，氣缸內(nèi)壁局部有組織疏松，打磨后，補焊，然后再進行加工，在承力件是不允許有的)；另一處是一級進氣緩沖罐的法蘭口高低不在一個平面上，且中間法蘭口呈八字口（設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)GB150.1-4）。

3.4 設(shè)備二次加工后的精度達(dá)不到要求

在一級南氣缸二次返廠加工后，經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)氣缸缸座插入深度為268 mm，不符合產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為（263～265 mm），氣缸內(nèi)壁帶有0.03 mm的傾斜度，氣缸橢圓為0.16 mm。

4 大修理內(nèi)容及大修理時間節(jié)點完成情況

4.1 計劃大修理內(nèi)容

更換全部的活塞環(huán)及三級支撐環(huán)；檢查主軸瓦、大頭瓦、小頭瓦；檢查曲軸的幾何精度，表面是否有拉傷，及做探傷檢測；檢查所有的氣閥；二級、三級氣缸鑲缸套；活塞桿做探傷檢測；更換密封環(huán)、刮油環(huán)；清洗、疏通冷卻水系統(tǒng)等八個主要項目。

4.2 實際大修理內(nèi)容

本次大修理共拆裝檢查主軸承6 副、大頭瓦6副、小頭瓦6 副、十字頭銷6 根，更換大頭瓦5 副，更換主軸瓦1 副，更換活塞桿6 根，更換一級活塞體1件，四級活塞體1 件，一級北、一級南、三級鑲缸套等主要部件。大修理共測量數(shù)據(jù)319 處，主要設(shè)備大修理數(shù)據(jù)詳細(xì)記錄在設(shè)備履歷表中，均達(dá)到設(shè)計安裝要求。

1）抽堵15 塊盲板，解體壓縮機，拆除6 個缸蓋、6 根活塞桿及活塞、6 副填料函、6 副刮油環(huán)、6 副中間填料、6 根連桿、6 副大頭瓦、6 根十字頭銷、6 副主軸瓦、88 個氣閥、3 個氣缸、一級進氣緩沖器、三級進氣緩沖器。

2）檢查6 副主軸瓦及6 副大頭瓦，其中6 號主軸瓦損傷嚴(yán)重，更換一副新瓦，其他主軸瓦良好，刮研后繼續(xù)使用。三段大頭瓦情況良好，刮研后繼續(xù)使用，其他五副大頭瓦損傷嚴(yán)重，更換新瓦。新瓦使用前進行刮研，按照使用要求，留出使用間隙。且換新的軸瓦與軸承座和軸承蓋完全相配，接觸面積不小于85%。

3）檢查并測量6 個小頭瓦及6 根十字頭銷尺寸，可以繼續(xù)使用；測量十字頭滑道間隙，滿足使用要求；測量曲軸曲拐處尺寸，配合大頭瓦換新工作；

4）檢查并測量六個氣缸缸套直徑，其中三段、一段南氣缸缸套磨損較多，重新鑲缸套，一段北氣缸內(nèi)部有明顯的腐蝕印記，返回四川金星壓縮機廠家進行水壓試驗，試驗結(jié)果顯示不漏水；檢查并測量六根活塞桿尺寸，活塞桿有明顯的涂裝脫落現(xiàn)象，更換六根新活塞桿。

5）對6 根活塞桿、6 根連桿、連桿螺栓、十字頭銷做超聲波、磁粉探傷，未發(fā)現(xiàn)問題。

6）6 副刮油器組件、6 副中間填料、6 副填料函、一二級活塞環(huán)、四級活塞環(huán)換新。填料函、活塞環(huán)按照要求測量間隙。

7）6 根新活塞桿與鎖緊螺母不匹配，活塞桿返回廠家重新制作鎖緊螺母。

8）一段南、四段更換新活塞體。

9）回裝6 根連桿、6 個十字頭銷、6 根活塞桿、6個活塞、3 個氣缸、3 個后缸蓋、6 個前缸蓋、88 個氣閥、三級進氣緩沖器、一級進氣緩沖器。

4.3 實際大修理時間節(jié)點及完成時間

自5 月6 日1 號原料氣壓縮機設(shè)備大修理開始，于6 月23 日試車完成，歷時49 d，本次大修理實際有效天數(shù)為31 d，圓滿完成設(shè)備大修理工作。具體大修理完成時間節(jié)點為：電機大修理時與壓縮機大修理在行車使用上互相沖突，1 號原料氣壓縮機大修理停工2 d；2 號原料機更換一級北大頭瓦，1 號原料機大修理停工1 d；檢查3 號原料機活塞桿，1 號原料機大修理停工4 d；更換催化劑，打盲板，1 號原料機大修理停工4 d；2 號原料機檢查活塞桿，1 號原料機大修理停工2 d；電機重新找正5 d。

5 存在問題及解決辦法

5.1 專業(yè)技術(shù)人員素質(zhì)問題及解決辦法

本次大修理采取外單位承包，由設(shè)備部門牽頭，動力車間負(fù)責(zé)現(xiàn)場大修理質(zhì)量，生產(chǎn)車間配合工藝質(zhì)量。在前期拆除過程中，僅有兩名拆檢人員經(jīng)過系統(tǒng)的理論知識和專業(yè)技能的培訓(xùn)，基本滿足拆除工作需求，其他人員達(dá)不到專業(yè)維修的鉗工水平，不能獨立完成大修理任務(wù)，影響了大修理進度。鑒于此，該公司采取了大修理過程全程跟蹤、全程監(jiān)督的辦法，及時發(fā)現(xiàn)問題，及時處理。在大修理過程中，關(guān)鍵尺寸動力車間進行了全部的測繪，并做好記錄，在公差范圍內(nèi)能滿足使用的繼續(xù)使用，不能使用的進行更換[2]。

5.2 備品備件質(zhì)量問題及解決辦法

首先需要上工裝檢測的（例如活塞環(huán)、支撐環(huán)的長度檢測，活塞桿的跳動等），下一步報計劃制作工裝，提前將不合格產(chǎn)品退回廠家處理。需要測繪的，設(shè)計制定每一個部件的測繪表格，每一種部件到廠后，根據(jù)表格進行測繪，記錄好并核實設(shè)計尺寸，易損件抽樣檢查，保證備品備件大修理時可以正常使用，在備品備件采購時，有配套的附件時，統(tǒng)一采購，將不再分開采購，避免由于不同廠家的精度要求不同，造成備件不匹配。

5.3 一級排氣緩沖罐問題及解決辦法

采用加雙層密封墊的方法進行處理，法蘭螺栓孔由于是低壓端，應(yīng)采用球磨機打磨，螺栓加鋼墊處理，使得氣缸復(fù)位；一級北氣缸采用先鏜到鑲缸套的尺寸940 mm+0.5 mm后進行打壓，打壓壓力為6 kg，保持30 min，檢查不漏后再進行鑲套加工；一級南氣缸采用了更換尺寸偏小的活塞體，留足間隙，將填料函重新加工，加大填料函與活塞桿的間隙，將阻流環(huán)的間隙由0.02～0.03 mm 擴大到0.25 mm，有效保證了設(shè)備正常使用。

5.4 設(shè)備二次加工問題及解決辦法

設(shè)備在二次加工時，該公司要委派技術(shù)人員與加工廠家進行技術(shù)交底，并形成技術(shù)性文件，避免由于溝通不暢造成加工尺寸偏差太大而不能使用，須派人全程跟蹤監(jiān)督，現(xiàn)場檢驗，保證設(shè)備加工精度，保證加工周期。為了杜絕由于各擋板安裝偏差，導(dǎo)致活塞桿的非正常磨損，這次大修理時各種擋板安裝時全部使用塞尺測量，留足間隙，保證活塞桿的正常使用，將所需測繪的內(nèi)容及位置固定繪制成表格，記錄在設(shè)備履歷表中，便于下次大修理時資料查詢和進度把控。

6 結(jié)語

通過對1 號原料氣壓縮機設(shè)備大修理原因進行分析，一致認(rèn)為該公司專業(yè)技術(shù)人員素質(zhì)相對弱化，不能勝任設(shè)備拆檢和大修理工作；備品備件管理工作相對薄弱，未能達(dá)到系統(tǒng)管理；未能解決在設(shè)備零部件配裝、間隙、打磨及打壓等技術(shù)方面問題；在設(shè)備二次加工過程中，技術(shù)交底、質(zhì)量監(jiān)控和大修理記錄不及時等或多或少存在不同層面、不同程度的技術(shù)和管理問題。該公司領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)工作人員要引起高度重視，要從設(shè)備存在的隱患和故障抓起，要熟悉每臺設(shè)備的性能、技術(shù)參數(shù)、設(shè)備運行周期等實際運行情況，要把抓設(shè)備基礎(chǔ)管理和專業(yè)人員技術(shù)素質(zhì)培訓(xùn)工作變成為一個新常態(tài)，要常抓常新、常抓常效，為設(shè)備的健康運轉(zhuǎn)夯實基礎(chǔ)。