ZW—0.4/200—250型壓縮機活塞桿鍍鎳的原因分析及處理

引言：金川氣化冶金試驗場合成循環壓縮機在生產過程中壓縮機活塞桿經常存在鍍鎳的問題，并對壓縮機檢修和試車方式進行了摸索以及對該技術難題的建議。

2003年底金川500t/a氣化冶金試驗場進行單體試車；該壓縮機由湘潭壓縮機廠制造，空氣、CO單機及聯動負荷調試正常：并于2004年5月份順利產出羰基鎳粉，在投入正常生產后發現壓縮機活塞桿經常鍍鎳，造成合成釜氣量不足，壓縮機房濃度嚴重超標無法連續生產。

氣化冶金法主要是指金屬或雜質通過氣相遷移達到分離提取的冶金方法；該方法產品質量高，使用不同的分解裝置，就可以生產出不同的產品，過程需要的材料品種少，消耗低，工藝過程能耗低，金屬回收率高，因此生產成本比任何其他精煉工藝都低。羰基鎳是氣化冶金過程中的一種產物，在生產中是高壓合成，高溫分解，設備、設施在運行過程要求零泄漏，一旦發生泄漏，容易發生中毒、燃燒、爆炸事故。其產品是一種高純度超細粉體材料，合格產品無毒，用途廣泛。

一次合金在合成釜內，通入高壓CO氣體進行羰化反應，反應出來的氣液混合物經過鋪沫器、氣液分離器分離后，氣體由ZW—0.4/200-250循環壓縮機吸入壓縮循環利用，液體留入儲罐，儲罐內的液體再經過精餾塔精餾后到分解器進行熱分解成為超細粉體材料。合成釜是生產羰基鎳的主要設備，一氧化碳壓縮機和循環壓縮機是給合成釜升壓和循環的關鍵設備，壓縮機的運行狀況直接影響合成釜的反應效率。

壓縮機存在的問題；

壓縮機最容易出現故障的是運行過程中活塞桿出現鍍鎳和一、二級氣閥鍍鎳。活塞桿上一旦有鎳吸附就會在短時間內快速拉傷填料函，造成高壓氣體大量外泄，機房內有害氣體濃度超標，嚴重威脅操作人員和設備的安全。

解決方法：

1、活塞桿鍍鎳的主要原因是活塞桿與密封填料函間隙不合適，泄漏的羰化物在一定壓力、溫度下進行了熱分解，致使活塞桿鍍鎳。通過三個方面來緩解鍍鎳時間。

第一，積極組織，仔細挑選合適的備件進行研磨裝配，把間隙調整到最小，整個過程專人監督，以便提高檢修質量。

第二，清洗疏通進排氣管道、冷凍水管道和氮氣保護管道，確保所有管道暢通無阻。暢通的氣體管道能保證合成釜循環量，冷凍水、氮氣保護能及時帶走活塞桿、密封填料產生的熱量，使填料函的溫度保持在較低的范圍內，致使泄漏的氣體無法分解，減少了活塞桿鍍鎳機會。

第三，精心試車磨合，改變過去的粗磨合方式，采用新的磨合方法，磨合要求如下；循環壓縮機檢修結束后，首次開車不安裝氣閥，空車磨合活塞環和氣封填料函，每次啟動后親自和操作人員在現場監守，每隔30秒鐘用紅外線測溫儀（必須確認紅外線測溫儀是完好正常的，否則用手直接去感覺）測量左右活塞桿溫度，要求左右活塞桿溫度小于50℃，填料函溫度小于40℃，吸氣閥內（此處禁止用手直接觸摸），汽缸溫度小于40℃，高于此溫度后立即停車進行降溫，等個點溫度降到35-40℃時再進行二次開車。第一次、第二次開車必須全過程現場監測，以后每5分鐘巡檢一次，經過多次開車磨合到能連續運轉5小時以上無異常時，安裝進排氣閥， 通氮氣磨合。通氮氣磨合到能連續運轉5小時以上，溫度、聲音正常無異常時再進行升壓。升壓要求如下：在1Mpa壓力下運行1小時無異常后，再進行二次升壓到3Mpa運行1小時無異常后再進行三次升壓到5Mpa運行1小時無異常后再進行四次升壓到8Mpa開車1小時無異常后升至正常工作壓力。通過這樣的精磨合，填料函與活塞桿才能緊密配合，泄漏量最小，活塞桿的溫度也能保持在50℃左右，填料函的溫度也能保持在45℃左右，壓縮機并入合成系統的運行時間由過去2周延長到3個月左右，可以有效降低壓縮機檢修周期，大大提高合成釜的反應效率。

2、一、二級氣閥是低壓氣閥，工作壓力小于0.6 Mpa，氣閥上一旦有鎳吸附就會使壓縮機一、二級排氣壓力下降，排氣溫度升高，壓縮機被迫停車檢修，從而影響合成釜的連續生產。一、二級氣閥鍍鎳的主要原因是被壓縮介質中羰化物濃度過高，并在合適的壓力和溫度下分解到氣閥上引起閥片與閥座關閉不嚴，造成壓縮機故障。解決方法有兩個。

第一，利用CO氣體稀釋壓縮機進氣氣體濃度。

第二，在分解氣柜進氣管道安裝一個熱分解器和吸附罐，通過加熱和吸附，大大降低壓縮機進氣羰化物濃度過高的問題，從而保證壓縮機的安全運行。

目前，在氣化冶金領域，如何解決合成循環壓縮機在生產過程中壓縮機活塞桿經常存在鍍鎳的問題，已經成為制約該技術工藝的關鍵核心所在，有效解決該難題就能夠保證羰基鎳壓縮機穩定、長周期運行，大幅度提升生產、設備運行效率。

結束語

在氣化冶金領域，CO補氣壓縮機和循環壓縮機填料密封結構形式可以采用氣頂氣技術，密封填料函采用三瓣9組密封，氣頂氣密封在填料函最前端，中間是氮氣保護，外圈全部是冷凍水，氣源管采用高壓金屬軟管活接頭，大大方便了檢修。另外，加長連接筒體的長度，并在中間增加一個低壓氮氣隔板密封，配有固定的廢氣回收管道，從而可以徹底解決有毒有害氣體通過曲軸箱排向廠房，進一步提高壓縮機氣封的使用壽命。

（作者單位：金川集團羰化冶金廠）