浅谈往复式压缩机的故障原因及对策

学术论文 2018-01-12 11:11:29
    往复式压缩机已被广泛应用于石化、炼油、天然气行业装置中,并且是关键的核心设备,只有它正常运行,才能确保生产顺利推进。而往复式压缩机由于工况复杂,易损部件多如活塞、气阀等,所以在高负荷长周期运行的情况下,故障率要高于离心压缩机。如果发生了故障,对故障分析标准要求也高,就会造成停机,影响安全生产,带来很大经济损失。目前往复式压缩机主要是朝着低噪声、高压力、高效率等方向发展的,企业为了提高生产效率,多采用双机或者多机运行。与其他类型的压缩机相比,往复式压缩机有着无可比拟的优势,如能应用到低压和高压的工作环境中;适应性强,能大范围的调节其排气量;在制造方面,对金属材料要求不苛刻。但压缩机不管是尺寸还是重量都大,结构较为复杂,部件容易损坏,经常出现故障,但这些故障不是没有任何预兆就发生的,这就对设备管理部门提出了高要求,平时应做好检修工作,认真分析故障原因,并采取一定的对策,这对安全生产具有十分重要的意义。
    一、气阀故障级对策
    气阀在往复式压缩机中占有重要地位,但气阀容易出故障,这主要表现在润滑、气体内异物、启闭件动作异常等方面。
    1.润滑产生的影响
    首先是润滑油的选择问题。往复式压缩机内的气缸和填料都要用到润滑油,并且对润滑油要求高,必须考虑其粘度和抗焦性。选用润滑油时尽可能选择低粘度的,这样残炭值会变小,热稳定性增强,即使在高温条件下也不易变质。同时当润滑油在气缸内完成润滑任务后,应迅速使油离开,以免在气缸内结炭。可以说润滑油的选用会影响到气缸及气阀的使用寿命,现在多选用合成型油,大大减少了结炭现象,还能延长使用年限。其次是注油量大小问题。气缸注油量有具体的规定,但由于保守思想的影响,操作中人们往往会加大注油量,造成润滑油过剩,在压缩温度的影响下会变稠或者炭化,使活塞环在运行中卡住,加重活塞环与气缸壁之间的磨损。因此在确保气缸润滑的条件下,应减少润滑油注入量,每次注油时应打开气缸看下润滑情况,如果结炭多就说明注油量偏大,这样几次下来就能调节到合适的注油量,从而用最少的注油量达到最佳的润滑效果。
    2.气体中异物影响
    首先压缩机内的气体污物有很大的危害性,污物主要是铁锈、腐蚀性的粉粒等,这些异物会使阀件的磨损加剧。弹簧间的异物会损坏弹簧,还会对其他部件的使用寿命产生直接影响。并且这些异物还会加剧气缸、填料环的磨损,因此应严格把关过滤网的检修。其次气流中带有液体也会带来危害。气体中的液体会粘在阀门上,可能会损坏阀座。这些液体还能稀释气缸内的润滑油,造成机械零件的磨损。因此可以在系统前加一个气液分离器进行脱液。同时为了防止每级入口气体液化,可以伴热入口管线。
    3.启闭件动作异常影响
    压缩机启闭件出现异常,主要是锤击和颤振,这是由于多种原因造成的。首先在正常工作情况下,当气体被活塞推出气缸时,排气阀开启中可能会产生锤击现象,现在有的气阀是由缓冲筏板的。对这种现象可以通过增加弹簧伸缩量的方法来调节,或者在确保质量的情况下,启闭件用轻质材料,也能解决这一问题。其次如果通过阀门的气流不能将启闭件全部顶到阀盖上会产生颤振,这会加剧弹簧的磨损。具体消除颤振的问题可以通过减低行程或者用轻质弹簧可以办到。
    二、管道振动故障及对策
    往复式压缩机出现振动主要是由两方面原因引起的,一是因为基础设计不当。在组装中,由于技术或质量问题带来组装配误差,导致机组的不平衡,从而产生振动。另外压缩机本身的基础质量小,也会引起压缩机振动。二是管线内部气流脉动造成的。活塞式压缩机的管线内充满着气体,容易形成气柱,一定条件下会产生振动。在管线的弯头处,气体方向会发生变化,这样管线会受到气体冲击力的作用。如果管线弯头多,受到的冲击力就越大;如果弯头处没有固定支点,就会发生振动现象。如果液体是稳定流动的,不会产生振动问题,但速度发生变化就会产生脉动,从而诱发振动。压缩机产生了振动,管线内所受的压力不一样,会进一步产生振动的。对颤振现象采取的措施可以从几个方面入手,在压缩机出口处设置缓冲罐,用缓冲罐破坏振源与管系振动频率的接近或重合,从而降低脉动;在管系弯头处加设固定支撑;在管线中增加孔板,改变管系振动频率。
    三、活塞环填料密封故障及对策
    对往复式压缩机来说,出现密封问题主要是由于活塞杆与填料环的摩擦带来的,这会给安全生产带来严重影响。首先沉积物带来密封故障。气缸与填料密封腔内会有沉积物,这多是工艺介质带来的颗粒物,硬度很高,这些沉积物会给密封填料带来严重的磨粒磨损,从而缩短设备的使用寿命。对这一问题可以通过调整工艺来解决,在气体进入机组前最大限度的降低微细颗粒,用气固分离器分离这些杂物,避免气缸、填料之间的摩擦。其次活塞杆组合密封环紧箍力度大。当弹簧的紧箍力大时,填料对活塞杆的抱紧力就会越大,使填料环与活塞杆的摩擦越严重,产生的热量越多,就会升高填料环的温度。如果产生的热量不能及时带走,填料环产生热膨胀,加大弹簧的紧箍力,从而加剧摩擦。对这一问题可以通过更换活塞环或者调整活塞密封环与缸体之间的间隙解决,又或者降低弹簧的紧箍力。再次填料密封盒由于冷却水少,使活塞杆与填料环的摩擦产生的热量不能及时带走,会影响填料的寿命。解决这一问题可以通过加大循环水压或流量来完成,及时带走摩擦产生的热量。
    总之,要确保往复式压缩机正常运行,就要及时检修压缩机,关注各部件的异常情况,规范操作。一旦发生故障,就要弄清压缩机故障发生的原因,针对性的进行解决。
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