活塞压缩机异响故障原因分析及处理

活塞压缩机异响故障原因分析及处理 ,, 氮肥技术 ,,,,年第,,卷 !!!!!!!!" !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!" !!!!!!!!" 周国祥 杜敬来 山东济宁 李培学 (济宁市恒立化工有限公司 ,,,,,,山东泓州化工机械有限公司,,,,,,) !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!" 摘 要 维修提供依据，保证机组长周期安全运行，为生产提供保障。关键词 气阀 活塞 气缸 ——————————————————————————————————————————————— 液击 余隙 疲劳 活塞压缩机运行中发出的各种异响，根据响声的部位、大小、频次，结合理论与实践，对故障做出正确的判断，为 前言 在合成氨生产中，往复压缩机作为提高压力和输送气体介质的动力源被广泛应用，并且是生产工艺过程的主要运转设备，能否长周期安全运行，关系着企业的经济效益。活塞式压缩机具有适应压力范围广、压缩效率高、适应性强等特点。但由于排气过程不连续，气体压力有波动，严重时往往会因气体脉冲共振造成机件的损坏，甚至酿成大的设备事故。 压缩机组的故障诊断技术已有,,多年的发自动化程展历史，随着压缩机制造技术的发展、度的不断提高、信号分析处理技术、无损诊断技术、计算机技术的飞速发展，已逐渐形成了自己的理论体系。对故障的诊断需要很强的专业知工作原识，要求技术人员熟悉设备的技术性能、理、操作方法、控制逻辑等。由于相同的故障现象诱因可能有天壤之别，现场在线检测手段不齐全，计算机控制系统缺乏，这就要求现场技术人员必须充分利用所掌握的专业知识，加以分析判断，才能不被假相迷惑，彻底排除故障。人们对于如何实施有效地诊断已形成了共识，通用的诊断思路为:通过对故障现象信号的检测和分析，获取机组故障信息，从而对故障进行判断，作出诊断决策，最后进行——————————————————————————————————————————————— 故障排除。 损坏，酿成事故，直接经济损失较大。 ,(,气阀损坏产生的响声及表现。由于压缩机自 身运行噪音较大，气阀自身使用寿命有限，加之压缩机运转周期的增加，交变应力造成阀片、弹簧等部件易疲劳损坏，致使气阀关闭不严。若气润滑油等杂质带入气阀中，体净化不好，煤焦油、 特别是氢氮压缩机气源中硫含量超标时，气阀处由于温度的变化能析出单质硫，随着杂质的积弹簧卡住，气流通道堵塞;另气累，易使气阀片、 阀在维修组装过程中不精心，阀片弹簧安装不正，阀座加工尺寸精度低不精确，同样导致气阀开关不灵、关闭不严。气阀损坏时首先表现在各级排气压力上，若出气压力低于指标，说明此级出口气阀泄漏损坏;若出气压力高于指标，反应上级气阀损坏。气阀的损坏不易听出，工作经验丰富的管理人员、维修工、操作工能从声音中判断气阀运行的状态好坏，靠近缸体气阀室处才能听出阀片的咔嗒声。低压段进出口不是一件气阀，单凭压力的变化只能判别哪一级有问题而不能判断是哪一件气阀泄漏，需靠近缸体仔细判断阀片的响声，就能诊断出哪件气阀损坏。如恒立公司,,,?,,,,,,,,压缩机在正常运行中，因煤气净化效果不太好，机组前未设二级静电除焦器，煤焦油含量偏高，加之阀片、弹簧自身质量问题(阀片材料,,,,,,,,,，弹簧,,,,,)，一、二段气阀的使用寿命较短，只有一个月左右，短的时候运行一周就需更换。氨压缩机和二氧化碳压——————————————————————————————————————————————— 缩机由于气体净化好，成分无变化，气阀寿命则在一年以上。 ,几种不同响声故障原因的判断与分析压缩机系统故障现象较多，原因较为复杂，先 针对压缩机在正常运转过程中发出异常响声的现象进行分析诊断。压缩机气阀损坏、活塞压紧背帽松动退扣，运动部件间隙大或气缸内进异物等原因都会造成压缩机部位不同程度的振动并发出异常响声，若发现不及时并进行有效处理，轻则影响打气量，造成电耗上升，重则导致活塞断裂、缸体 ,(,液体进入气缸造成的响声是巨大的，后果也 严重。由于压缩机活塞上下死点与气缸的间隙一般很小，在,,,,,左右，液体进入气缸时，由于 ,, 液体的不可压缩性，活塞运动到上下死点时与缸盖发生剧烈撞击，形成大的响声。若有大量液体进入，会造成“液击”的重大事故。形成气缸进水的原因很多，如气缸冷却水套密封不严或密封圈损坏使冷却水漏入气缸;气缸水夹套产生裂纹使水进入气缸内;气液分离效果不好，排油水不及时等。国内某化肥厂空分车间的,,,(,,,,,,,无油润滑氧压机，一次停车期间未关闭冷却水，一段冷却器发生泄漏，冷却水漏入气相，检查不到位，开车时冷却水被带入气缸内，在压缩过程中产成巨大响声并发生液击事故，活塞撞碎、活塞杆弯曲、十字头和连杆也有不同程度的损坏。 压级造成安全隐患，或是气阀脱落碎件掉进气缸中，造成气缸发——————————————————————————————————————————————— 出大的冲击声，此时应立即停车处理。首先检查气阀的损坏程度，气阀没有散落，更新气阀即可，有散件脱落，应拆开气缸，检查活塞、缸体等部件损坏程度，针对损坏部位做好修复。因气阀的使用周期短，各企业大都对退下的气阀进行维修重新组装后再使用，这就要求组装维修人员技术过硬、操作精心;同时对阀片、弹簧的备件质量也有严格要求，材质、力学性能应符合国家相应的或行业。因气体净化不好，油污含量高，造成气阀堵塞损坏，须对更换下的气阀蒸煮，去除掉附着的油污，再更换损坏的阀片、弹簧。同时对气体的净化工艺应作改进，采用净化效果较好的设备，保证气体的清洁;亦可对气阀采用新材料、新技术进行改造，如我们公司现采用新型耐磨耐腐蚀,,,,材料的菌状阀，结构重新调整、参数修整，以此来提高气阀的运行周期，减少设备的停运频次，减少维修人员的工作负荷。恒立公司,,,?,,,,,,,,压缩机低压段改用,,,,菌状阀后，使用周期提高了一倍，达 ,(,异物进入气缸发出撞击声。机组异物有气阀 阀片、中心螺栓及阀座等碎裂物，活塞体的清砂孔丝扣推扣，这些异物在气缸内直接影响活塞行程，在气缸处发生敲击声响，严重的会发出尖锐的金属撞击声，且周期性反复出现，处理不及时后果严重时同液体进入气缸形成液击相似，活塞撞碎、活塞杆弯曲或断裂，伴随十字头和连杆有不同程度损坏、缸体撞出裂纹等。 ,(,其他原因的异响。活塞环、导向环偏转、破裂,个月;氨压缩机采用,,,,菌状阀使用寿命在 ——————————————————————————————————————————————— 一年以上，二氧化碳压缩机使用寿命在一年以上。 造成活塞不对中或垫住活塞头，致使气缸内有铛铛敲击声，若是断开的活塞环碎块随压缩过程进入活塞上部，就会发生气缸盖撞击发出异响;活塞与活塞杆、十字头与活塞杆连接处的止动锥形螺栓头磨损松动，止动作用失效，使活塞杆松动上移，导致活塞与气缸相撞发出声响;再有检修时运转部件间隙大、气缸直线余隙不够，促使活塞环磨损快、气缸套磨损快，也使机组发出异响。活塞杆弯曲和活塞偏斜都会造成运行中压缩机发出声响。上述声响主要表现为撞击的声响形式。 ,(,发现压缩机运行中有大而沉闷的撞击声时， 应紧急停车，检查活塞、连杆、十字头及缸体损坏情况，将管路内油水排放干净，并进行整体吹除，确保气缸内无油水，同时检查段间冷却器列管，若有泄漏，将列管堵塞或更换冷却器芯子。 ,(,有异物进入气缸造成的响声同压缩机正常 运转的声音有明显的区别，应进行停车处理。检查气缸内异物形状、材质，判断异物母体是否为气阀、活塞、连杆、活塞环等，并视具体情况进行检修更换。 ,响声的处理及防范措施 压缩机发出的响声，根据部位、大小、频次的 ,(,对于活塞环、导向环损坏造成的响声处理， 不同，有针对性的及时作出正确地处理，可减少不必要的经济损失。 ——————————————————————————————————————————————— 停车后更换活塞环、导向环即可。活塞环缸套磨损、活塞杆弯曲、运转部件间隙大等，须在维修过程中提高维修质量，严格执行压缩机说明书中要求的安装间隙尺寸，缸套磨损严重的，需重新镗缸、镶缸套，以保证配合尺寸。 ,(,对于气阀损坏造成的响声应注意区别，首先 从各级出口压力及气阀室温度的变化基本能判断出哪一级气阀有问题，再通过详细靠近聆听各气阀的咔嗒声就可判别具体哪件气阀出故障。泄漏量小、响声不太大，对系统影响也较小时，可针对生产统一组织安排进行有的停车更换气阀。若是高压段气阀泄漏、上一级超压运行对低 ,(,, 活塞的压紧背帽松动形成退扣，根据背帽松 (下转)只要压缩机运行中发出或大 动情况确定是更换背帽或重新加工调整螺纹。 ,, 表,序号 食品级液体,,,装置主要设备一览表 名称 原料气再生加热器 加热器 规格 氮肥技术 ——————————————————————————————————————————————— ,,,,年第,,卷 从而确保了出厂检验项目得以有效控制。 数量(台) ,效益分析 根据近年来市场价格，以食品级液体,,,销售 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, ,,,,,,,,,,,,,,,(,,,,,,,,,,,,,,,(,,,,,,,, , ,,,,,,,,,,,,,,,, 价,,,元,,，单位成本,,,元,,计算，年产,,,,,食品液体,,,的装置: 年销售收入:,,,×,,,,,,,,万元年制造成本:,,,×,,,,,,,万元年销售税金:,,,×,,,,,,(,万元 ,,,压缩机 冷却器产品再生加热器产品再生冷却器蒸发冷凝器提纯器Φ,,,,,,, 过冷却器第一水分离器一级脱硫器原料气干燥器 制冷机二级脱硫器三级脱硫器产品干燥器 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,(,,,,,,,,,,,,,,,,(,,,,,,,(,,,——————————————————————————————————————————————— ,,,(,,,, ,,,,,,,,,(,,,,(,万元 投资利润率:,,(,,,,,,,,(,,投资回收期:,,,,,,(,,,(,,年 年利润: ,前景 随着人民生活水平的日益提高，,,,应用领 域不断开发扩大，工业和食品等领域的需求将会大幅度提高，市场前景十分广阔。以,,,为原料，采用化学法合成聚,,,，生产降解塑料，新开发绿色环保型包装物，具有制造成本低廉，卫生可靠，原料易得等优势，市场潜力极大。 ,应用效果 在食品级二氧化碳生产中的净化技术研发 ,结论 该项目回收利用了,,,，减少了“温室效应” 方面，已采用新工艺进行精脱硫，所采用目前先进的“夹心饼”脱硫工艺、专用脱硫剂和水解剂，使有机硫等难脱除的硫化物也得以彻底脱除，确保了产品总硫含量,,(,×,,，达到国家标准。 使用高效的复合型提纯塔，合理，效率高，放空尾气二氧化碳浓度可由,,,降至,,,，同时能量利用非常合理。以产量,(,,,,，产品纯度 ,, ——————————————————————————————————————————————— 气体排放，完全符合“资源,产品,再生资源”循环经济发展模式，符合国家相关产业技术政策。项目产品市场需求广阔，市场发展态势良好，前景可观。项目投资回收期较短，投资利润率较高，综合经济指标较好，具有较强的抗风险能力。项目的实施可有效整合公司资源，改善公司产品结构，发展循环经济，壮大企业规模，增强公司竞争力，并创造了良好的经济和社会效益。 参考文献 ,,(,,，原料气纯度,,,为例:采用高效复合型提 纯塔，放空尾气二氧化碳浓度能控制在,,,，放空量只有,,,(,,,,,,,。吨产品气耗只有,,,(,,,,,,,， 而使用通常的提纯塔，放空尾气二氧化碳浓度要控制在,,,，放空量是,,,(,,,,,,,，吨产品气耗是,,,(,,,,,,,，从以上的数据可以看出高效提纯塔在节能降耗方面有非常突出的优点。 检测手段先进完备，除了配套的常规检测手段外，增设了总硫、氧含量及产品水分在线分析， ,徐京磐，张金森(二氧化碳资源循环利用(小氮肥设计技术，,,,,(,):,,,, ,李仲来(二氧化碳的制取及化工应用(小氮肥设计技术，,,,,(,):,,,,, (收稿日期:,,,,,,,,,,) !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ——————————————————————————————————————————————— (上接)或小的异常声音，说明压缩机某一部位出现故障，应根据故障响声的部位、大小做出正确的判断，为维修提供依据。搞好科学检修、提高维修质量、安装规范，对备件质量做到严格控制，防止使用材质不过关的备件，以免降低运行周期。工艺操作、气体净化、管道的布置等因 素也同样与压缩机的运行有关。压缩机管理是一项系统工程，建立完整的状态检测系统，不断提高操作维修人员综合素质，优化工艺系统，不断采用新技术、新材料，坚持自主创新的科学之路就能保持压缩机低成本长周期安全运行。 (收稿日期:,,,,,,,,,,) ———————————————————————————————————————————————