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大型往復式壓縮機檢修質量控制

文檔作者：李衛衛文檔來源：兗礦魯南化工有限公司		點擊數：	更新時間： 2025年04月27日
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第5期2015年9月中 氮肥M—Sized Nitrogenous Fertilizer ProgressNo．5Sep．2015大型往復式壓縮機檢修質量控制李衛衛(兗礦魯南化工有限公司，山東滕州277527)[摘要]闡述往復式壓縮機大修的關鍵點和一些關鍵零部件的檢修檢查方法，以及檢修的質量要求，旨在通過對壓縮機正確合理的檢修，減少壓縮機運行中的故障。[關鍵詞]往復式壓縮機；檢修；關鍵點；質量要求[中圖分類號]TH 457 [文獻標志碼]B [文章編號]1004—9932(2015)05-0071-03往復式壓縮機由于其結構及運動性質的復雜性，以及氣流脈動、易損件多等特點，使得壓縮機在運行過程中出現的故障也較多，而多數故障均可通過正確的檢修和合理的維護保養得以避免或消除，本文就往復式壓縮機檢修過程中的一些關鍵點進行闡述。1主軸瓦和大頭瓦檢修往復式壓縮機主軸瓦和大頭瓦一般為剖分結構。主軸瓦與曲軸瓦不論是薄壁瓦還是厚壁瓦，都要刮出油楔和保證軸承間隙。軸承間隙可用計算法、鉛絲法或塞尺法測量，其中鉛絲法最為準確。另外，檢修時還應做以下檢查。(1)對于厚壁軸瓦，應檢查瓦背的接觸情況，著色檢查應接觸均勻，接觸面積大于60％，軸瓦接觸不好是導致軸承合金碎裂的主要因素之一。(2)對于薄壁軸瓦，用涂色法檢驗外圓鋼背的貼合度，內徑<180 mm的軸瓦應不少于85％，內徑≥180 mm的軸瓦應不少于70％。(3)大型往復式壓縮機轉速較低，軸瓦與軸接觸角在100。一1200為最佳，最小也應不小于900。接觸角太小，會使軸承壓強增加，加速軸承磨損；接觸角太大，會影響油膜形成，破壞軸承潤滑效果。接觸角范圍內接觸斑點愈多、愈均勻愈好。2活塞環、刮油環和填料部件檢修2．1活塞環活塞環通過對氣體的阻塞和節流作用來起密封作用，安裝時依靠自身初彈力貼于氣缸鏡面，工作時依靠氣體力將其壓緊在氣缸內壁和活塞環槽上。隨著活塞環外緣的磨損，開口尺寸逐漸增大，泄漏量逐漸增多直至失效。因檢修時活塞環槽和氣缸總有或多或少的磨損，故需要對活塞環[收稿日期]2015—04．21 初始安裝狀態進行檢查，檢查內容如下。[作者簡介]李衛衛(1986一)，男，助理工程師。 (1)開口間隙。隨著氣缸的磨損，活塞環 …，…，…，…，…■…，…，…，…，…】…，…】…，…，一 (2)設備開孔破壞了原有的應力分布并引起應力集中，產生較大的局部應力，且開孔處應力隨著開孔孔徑相對尺寸的增大而增大，NI／N2開孔比N3開孔大182 mm，應力集中處應力強度差值為193．56 MPa，與理論計算相符。(3)在有限元分析中為了減少節點數目，提高網格質量和計算機運行速率，常將模型進行簡化處理，但在計算機及網格劃分質量允許的情況下，對模型進行完善能提高設備分析的精確度。例如：對黑水過濾器開孔處進行倒角后，其線性化路徑總應力值由未倒圓角前的431．04MPa降至388．98 MPa，這樣在后處理中與常規設計相結合，更能保證分析的準確度。[參考文獻][1]凌貴龍，丁金濱，溫正．ANSYS Workbench 13．0從入門到精通[M]．北京：清華大學出版社，2012[2]唐永進．壓力管道應力分析[M]．北京：中國石化出版社，2003[3]趙軍．化工設備機械基礎[M]．2版．北京：化學工業出版社，2010萬方數據·72· 中氮肥 第5期開口間隙通常會越來越大。活塞環安裝前，應先檢查開口間隙是否符合要求，如間隙過小可對開口進行修整，如過大則應更換加長的活塞環。(2)活塞環透光檢查。安裝前應對活塞環進行透光檢查，要求如下：漏光處的縫隙應不大于0．3 mm；同1根活塞環的漏光點不得多于2處，在圓周上1處漏光弧長不得大于30。，且同一環上的漏光弧長總和不得超過600；在環端口處左右30。范圍內不允許有漏光現象。(3)側間隙檢查。活塞環安裝后應能在活塞環槽內自由轉動，側間隙過大會加快活塞環與活塞的磨損，間隙過小會使活塞環卡住失效。活塞環第一道工作溫度高，側間隙可比后幾級稍大。2．2刮油環刮油環既能起到刮去多余潤滑油的作用，同時也能起到均布潤滑油的作用。刮油環在工作條件下要能正常浮動，刮油環的安裝應保證其刮油刀口朝向曲軸箱來油的方向。刮油環只依靠外部彈簧力使其內徑貼于活塞桿上，故應保證彈簧有足夠的彈力。刮油環一般是2個成組使用，其定位銷孔一大一小，保證刮油環的同心度；刮油環刃151與活塞桿應貼合良好，進行著色檢查接觸面積達80％以上為宜。安裝時還應檢查刮油環組件的回油孔位置是否正確、氣孑L是否通暢，以保證被刮下的潤滑油能正常回流到曲軸箱或回收。2．3填料部件往復式壓縮機多用自緊式平面填料結構，填料密封環依靠氣體壓力壓緊到活塞桿上，填料磨損后能自動補償。填料在組裝時應確保各填料環安裝順序正確并且切口相互錯開，并保證填料環的間隙。填料環3個間隙的作用：軸向間隙用于保證填料環在環槽中能自由浮動；徑向間隙用于防止因活塞桿的下沉使填料環受壓，避免變形或損壞；開口間隙用于補償填料環的磨損。現在大型中低壓往復式壓縮機填料組件都采用集裝式結構，安裝時先將各密封室及填料組裝完成后，再將填料法蘭連接至壓縮機氣缸體上。另外，填料密封環等均已標準化和系列化，安裝時只需檢查確認一下即可，一般不需再作調整。3連桿螺栓檢修及更換連桿螺栓在曲柄連桿機構中承受著很大交變載荷的沖擊，是受力情況最為嚴重的零件。如果檢修裝配不當，運行中會引起斷裂，造成嚴重的設備事故。連桿螺栓預裝前首先要對螺栓進行探傷，檢查是否有裂紋及損傷，以及定位導向部分尺寸精度是否達到技術要求，以確定是否需要進行修復或更換。同時，對螺栓頭及螺帽端面與連桿尺寸支撐面的接觸狀況用涂色法進行檢查，要求接觸均勻。連桿螺栓如以液壓拉伸器實施連接，2枚連桿螺栓最好能夠同時預緊。連桿螺栓工作條件惡劣，故每次大修、中修均應對其進行探傷檢查和檢查其伸長量，殘余變形量超出相應要求應予以更換。另外，因連桿螺栓承受很大交變應力，為避免其發生疲勞斷裂而導致重大事故，連桿螺栓運行一段時間后就要強制報廢，周期一般為20 000—40 000 h。4氣閥部件檢修壓縮機運行的可靠性與經濟性都與氣閥設計的好壞直接相關。據統計，氣閥故障占壓縮機所有故障的50％以上。如今的氣閥經過精心研究與精心制作，已成為一個可靠的組件，其使用壽命低壓、中壓級可達8 000 h，高壓級可達4 000h以上。氣閥常見的故障主要有閥片、彈簧斷裂損壞，閥座密封失效及氣閥堵塞等。氣閥檢修時，閥座和升程限制器經過清理或研磨一般可以重復使用，只需更換閥片和彈簧。氣閥彈簧是氣閥中最重要的零件，彈簧力的大小及彈簧特性直接影響氣閥運行狀況的好壞，彈簧失效也是導致閥片斷裂的主要原因之一。在修復氣閥時，部分檢修人員對氣閥彈簧作用認識不夠，往往只關注閥片而忽略了氣閥彈簧，甚至出現新舊彈簧混裝的情況，這對氣閥的工作壽命是極其不利的。由于氣閥閥片及彈簧的疲勞，對于化工工藝壓縮機，在運行6 000～8 000 h后，應對氣閥彈簧、閥片等進行更換。另外，如果氣體較臟，氣閥容易堵塞，除增加過濾凈化設備等方法外，還可采用環狀或菌狀閥片，也可采用新型抗污氣閥，以延長氣閥的使用壽命。5活塞桿跳動及檢修往復式壓縮機，由于其結構特點以及各運動部件的磨損，活塞桿運行中總是處于擺動狀態。萬方數據第5期 李衛衛：大型往復式壓縮機檢修質量控制 ·73·如活塞桿跳動過大，會影響活塞環和填料函的工作壽命，影響系統生產，這在級差式壓縮機上表現得尤為明顯。APl618中對活塞桿的冷態徑向跳動的公差作了規定，即其水平徑向跳動不超過0．064 mm，其垂直徑向跳動為在活塞桿熱態預期徑向跳動的基礎上每1 mm行程不超過±0．000 15 mm，即垂直跳動不超過0．00015S(Js為活塞桿行程)。影響活塞桿跳動的因素主要有以下2個。(1)十字頭中心高大型對置式壓縮機，由于曲軸的旋轉和氣體通過活塞桿對十字頭的反作用力，會導致十字頭上下滑板受力不同，如果十字頭和滑道過度磨損或檢修時調整不好，就破壞了十字頭的中心高度，十字頭、活塞桿與滑道的同心度偏差大，會造成活塞桿跳動值增大，進而導致填料壽命縮短甚至活塞桿和十字頭損壞。壓縮機檢修時應確保十字頭滑履與上下滑道接觸均勻，不得有高點，著色檢查接觸面積達到50％以上；下滑道受力十字頭中心高度應高出0．03—0．05 mm，以作為預留磨損厚度；上滑道受力十字頭中心高度低于滑道中心線，其值為滑道與十字頭的間隙值再加0．03—0．05 mm。(2)氣缸水平度氣缸水平度也是影響活塞桿跳動值的一個重要因素。由于壓縮機長年累月的運行，出現振動、基礎下沉等現象是不可避免的。多數企業壓縮機3 a才進行1次的大修都是按照中修對待，沒有做到對缸體水平度定期校驗和調整。而當缸體出現較大的傾斜度時，不僅會造成填料等部件壽命縮短，更嚴重時活塞桿也會被拉斷，所以定期對氣缸水平度進行調整是一項必不可少的工作。要充分利用大修機會對缸體的水平度、氣缸與中體的同軸度進行調整，這樣才有利于設備的正常運行和無油潤滑部件的正常使用。6輔機檢修壓縮機級間水冷器及氣缸結垢會影響壓縮機的換熱效率，進而使壓縮機能耗增加。夏季壓縮機電流值偏大多為這個原因。壓縮機級間終了溫度比原進口溫度每升高3℃，會使下一級的壓縮功耗增加約1％。所以，壓縮機級間水冷器最好能在夏季來臨前進行酸洗除垢處理，以確保換熱效果。壓縮機大修時應檢查稀油站的油冷卻器及加熱器(電或蒸汽)部件，確保其完好，保證壓縮機潤滑油黏度，供油溫度一般在30—35℃。7其他檢修壓縮機中修應對連桿、連桿螺栓和十字頭銷等主要受力部件進行探傷檢查，結果應符合JB／T 5442q1和JB5440---91等標準的相關要求。壓縮機大修時，應對曲軸探傷檢查，并檢查曲軸軸頸和氣缸磨損情況，視檢查結果采取相應措施。由于主軸瓦磨損或更換，壓縮機大修時應對驅動機與壓縮機對中情況進行檢查。在找正的時候，對于大型同步電機要找好磁力線位置，同時電機轉子和定子四周氣隙偏差應不大于5％。壓縮機檢修過程中，必須做好傳動部件的清洗和保持油路的通暢，各運轉部件潤滑良好是壓縮機長周期運行的基礎。8結語往復式壓縮機是生產系統的關鍵設備，檢修前要制定詳細的檢修方案，包括檢修內容、檢修進度、檢修質量標準以及檢修人員安排等，這樣才能高質量、高效率地完成檢修工作。檢修后檔案記錄要完整、準確，便于日后參考。對運行中出現的故障，要查找問題的根源，積極進行優化改造，以保證壓縮機平穩運行。[參考文獻][1]李 濤．大型對置式往復壓縮機十字頭對中調整方法[J]．小氮肥，2014(4)：8-9[2]何麗紅，張勤，侯鐵成．大型往復式壓縮機氣閥壽命的探討[J]．吉林化工學院學報，2008(1)：72-73[3]陳永江．容積式壓縮機原理與結構設計[M]．西安：西安交通大學出版社，1985：195—199[4]郁永章．容積式壓縮機技術手冊[M]．北京：機械工業出版社，2000：308—327[5]任錫蓮，胡夢婷．活塞桿徑向跳動的確定[J]．壓縮機技術，2008(2)：18—20[6]賀運初，孫屬愷，潘樹林．氣閥對往復壓縮機主要性能的影響分析[J]．壓縮機技術，2010(6)：16—19

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