大型往復壓縮機組運行常見故障與改進措施

楊維乾

（中電投綏陽化工有限責任公司 貴州遵義　563003）

大型往復壓縮機組運行常見故障與改進措施

楊維乾

（中電投綏陽化工有限責任公司 貴州遵義563003）

針對大型往復壓縮機的特點，以貴州開磷息烽合成氨運行責任公司原料氣壓縮機6M-345/314壓縮機為例，從投產試運、維護保養等實際生產管理環節總結了管理經驗，以提高生產設備保障水平。

往復式壓縮機；生產管理；措施

1　前言

貴州開磷息烽合成氨運行責任公司自2008年10月投產，主要核心設備包括6臺上海電氣壓縮機泵業有限公司生產的6M-345/314氣體壓縮機。隨著公司生產負荷的不斷提高，其運行的好壞在很大程度上決定公司生產經營的好壞，但由于其活塞力和壓縮比較大、機組附屬設備多，往復運動部件容易損壞，其故障率高、維修量大，是一直困擾我公司合成氨裝置長周期平穩運行的一個難題。為能準確地判斷壓縮機故障的原因，找準對策，處理得當，努力降低檢修次數，縮短檢修時間，才能保證大型壓縮機在運行中的運行狀態良好。本文就談談我們在大型往復壓縮機運行中遇到的常見故障和改進措施。

2　 6M-345/314氣體壓縮機組運行狀況及附屬設備

6M-345/314對稱平衡往復壓縮機，驅動機為TK5300-18/ 2600同步電機，壓縮機體采用循環水冷卻；工作介質為氮氫氣，介質均采用間接水冷的冷卻方式；機組分六級壓縮，進氣壓力0.015～0.035MPa，排氣壓力31.4MPa，軸功率5300kW，額定排量345m3/min。

表1　壓縮機及主要附屬設備參數表

3　機組安裝、試運行過程中的出現的問題及解決辦法

壓縮機在安裝、調試、試運行過程中，通過廠家人員現場指導，對施工隊伍方案審查，設備管理人員、技術人員、操作人員的參與，我們發現了多處設計不合理的缺陷，通過協商，最終杜絕了設計制造過程的缺陷帶到生產現場的現象。確保了機組組裝、調試、試運行的效果。盡管我們在安裝、調試、試運行過程中注重了諸多細節，但是在試運行時還是出現了壓縮機主軸瓦被燒的狀況，在此主軸瓦燒瓦過程中，一共損壞了10副主軸瓦損失共計十多萬元，并且耽誤了近兩個月才開車成功。通過生產廠家工程技術人員和我廠技術人員的努力，最終斷定：軸瓦與軸頸的接觸面積不足是造成主軸瓦燒瓦的主要原因。通過生產廠家工程技術人員和我廠技術人員的努力，第一臺機組試車成功，接著將其余5臺機組按照同樣的方法處理后，先后平穩投入運行，為我廠的正常生產奠定了堅實的基礎。

4　氣閥故障

氣閥是往復壓縮機的關鍵部件，其作用是使氣體吸入和排出氣缸。氣閥常見的故障有：①氣閥泄漏；②氣閥密封墊片損壞。

4.1氣閥泄漏的原因

（1）氣體中含有半水煤氣未除盡的污染物（硫和粉塵）的危害，這些污染物加劇了閥件的磨損。彈簧圈間的污物會使彈簧迅速損傷，并對其他氣閥零件的使用壽命產生直接的影響。同時，這些污染物也同樣增加氣缸、活塞環、填料環的磨損。

（2）半水煤氣氣體中夾帶液體，在生產中經常遇到氣體帶液，這些液體會牢牢地粘在氣閥上，并有可能損壞閥座。此外還會稀釋填料內的潤滑油，加速機械零件的磨損。

（3）我公司壓縮機一級、二級、三級氣閥運行周期大都在20d左右，該壓縮機原廠配的是金屬環狀閥片。金屬環狀閥，其特點是裝配質量容易保證，但是，氣體流通不一致，進口氣閥閥片斷裂后會掉到出口氣閥，造成出口氣閥損壞；并且使用周期短，不能滿足連續高負荷的生產需要。

4.2經過管理人員和技術人員的總結，采取了兩項措施

①將其一級、二級、三級氣閥的閥片更換成工程塑料的環狀閥片，其實用壽命大大延長，經過實測，其運行周期在3個月以上。②針對進口帶液沫和污物，投用靜電除塵器，是污物盡量減少，保證氣體潔凈。

5　輔機故障

5.1管道振動

整臺機組的附屬管道及一級、二級、三級緩沖器和接管多次出現裂紋，這主要是壓縮機組運行中產生的振動造成的，產生振動的根本原因在于受交變載荷作用，作用在活塞式壓縮機裝置內的交變載荷有兩種：①未被平衡的活塞慣性力；②活塞式壓縮機供氣不連續、氣體管路強大的壓力脈動所引起的干擾力。顯然，對于前者所產生的裝置振動，即便在機器空載運行條件下也會存在；而對后者所產生的裝置振動，則只有當氣流壓力脈動較大時才會明顯地觀察到。從振動的觀點看，只有將壓縮機氣體的脈動頻率遠離管系的固有頻率，才能較好的控制管系振動，在實際中我們采取了對管系施加恰當的約束，使管系固有頻率與氣體的脈動頻率不致吻合，管卡要有足夠的剛性以便控制殘留的激振力所引起的振動。支撐時其支撐件要有足夠剛度并且在管的徑向不應有任何間隙，但應允許管道在軸向有位移的可能，可在管卡與管道之間襯以軟木或橡膠墊等。在彎頭、變徑管等存在激振力的地方，應避免長距離無支撐或懸掛的情況。通過以上對壓縮機管系的控制，壓縮機在運行過程中能保持運行平穩。

5.2水冷卻器泄漏

二、三段水冷卻器在使用中多次出現列管泄漏，投產一年多后，6臺壓縮機全部三段水冷卻器列管芯子已經更換。該壓縮機的一二三段水冷卻器都是管殼式冷卻器，運行中由于氣流對列管的撓動，使列管和折流板之間相對碰撞，產生機械磨損，導致列管穿孔損壞。針對這種狀況，我公司采取了更換所有的水冷卻器，其中一級、二級水冷卻器更改為波紋管的水冷卻器，三級更改為套管式水冷卻器，經過試運行6個月，未見損壞，達到預期效果。

總之、要保證大型往復壓縮機長周期地安全運行，首先必須弄清壓縮機產生故障的原因，對癥下藥，并且對故障進行跟蹤，加強狀態監測和檢修管理，以掌握故障的處理方法。通過我們現場不斷總結和試驗，已經逐步掌握了大型壓縮機運行過程中的主要故障，提高了公司生產設備保障水平。

[1]梅安華.小合成氨廠工藝技術與設計手冊（上、下冊）.北京：化學工業出版社，1995.

[2]王鳳璋.大型壓縮機安裝.北京：化學工業出版社，1985.

[3]張麥秋，朱愛霞.化工機械制造安裝修理技術.化學工業出版社，2007.

[4]齊一芳.往復式壓縮機振動機理和管道振動設計.河南化工，2007（9）：43～45.

TQ051.21

A

1673-0038（2015）20-0096-02

2015-4-28

楊維乾（1976-），男，漢族，貴州遵義人，助理工程師，畢業于貴州工業大學化工系，化工設備與機械專業，從事化工企業設備管理工作，對化工設備的管理有獨到見解。