淺議甲醇裝置焦爐氣大型活塞壓縮機組安裝與檢修

摘要：在石油、化工、冶煉等行業，壓縮機是其制造系統的核心。壓縮機組工作正常與否將直接影響到該企業的生產安全及經濟效益，所以規范大型壓縮機組的前期安裝精度及后期的維修保養非常必要。文章通過闡述壓縮機組安裝要求、壓縮機組常見故障分析及解決辦法，以供參考。

關鍵詞：甲醇裝置；焦爐氣；大型活塞壓縮機組；機組安裝；機組檢修 文獻標識碼：A

中圖分類號：TQ223 文章編號：1009-2374（2016）12-0068-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.12.032

活塞式壓縮機具有驅動型式簡單、機械效率高、適應能力強的特點，已廣泛應用于在眾多領域，尤其在石化工業中的使用更為普遍。在甲醇的合成裝置中，大多使用大型活塞壓縮機組作為驅動裝置。為確保甲醇生產系統高效、平穩的運行，必須強化對機組設備的維修及管理，以降低設備的故障發生率，進而保證企業的生產過程能夠安全、持續地進行。

1 機組關鍵件安裝

1.1 壓縮機機體

（1）將機體放置于檢驗合格的機架上，并根據滑道及主軸孔中心線對機體中心線進行找正，其目標偏差值≤2mm，標高偏差值為±2mm。找正后再用框式水平尺測量其縱向和橫向水平度，使其縱橫向偏差值≤0.05mm/m。

當現有機架不能滿足精度要求時，可增加臨時墊鐵進行調整；（2）將地腳螺栓與機器底座螺栓孔對中后，對機體進行一次灌漿，灌漿時必須保證預留孔上口處的平整度，不能有凸凹現象；（3）待灰漿完全硬化后，拆去墊鐵，在每根地腳螺栓的兩邊各插入一組襯墊（即一個平墊鐵和兩個斜墊鐵的組合）。均勻擰緊機體上的地腳螺栓，同時用水平儀檢查縱、橫向水平度。

1.2 機身部件安裝

（1）曲軸的安裝。曲柄開度是曲軸是否正常運轉的主要指標。即曲軸旋轉一周，曲柄間距離差應≤0.032mm，如超過此范圍值，將會出現軸承偏磨現象，從而導致曲拐處出現裂痕；（2）連桿螺栓的安裝。為了消除附加彎曲應力影響，在連桿大頭分界面與連桿螺栓孔處，必須保證H7/g6的動配合。為了保證安裝面有足夠的預緊力，應采用扭力扳手逐步擰緊，使連桿螺栓的伸長量為0.25～0.35mm，最后再穿上開口銷。

1.3 汽缸的安裝

（1）必須將氣缸與導軌箱止口對正后，再使用扭力扳手緊固；（2）安裝前須檢查汽缸與導軌箱接觸面是否平整，如存在凹凸缺陷，必須修復接觸面后再進行連接，以避免間隙漏氣的現象；（3）打開汽缸缸蓋，用框式水平尺檢查汽缸水平度，調整支架高度使其水平偏差不大于0.05mm/m；（4）汽缸支架一次灌漿。對氣缸支架地腳螺栓孔進行一次灌漿，待達到強度后，緊固地腳螺栓。

1.4 密封填料與刮油器安裝

（1）密封填料是由若干組密封環組成的，其內部設置有冷卻水、密封氮氣、潤滑油三個系統，是壓縮機的重要部件之一，主要用以密封汽缸中高壓氣體沿活塞桿的外泄漏，所以安裝前必須對水路、油路、氣路清洗、檢查、吹干；（2）刮油器由殼體、刮油環、阻油環、壓蓋組成，主要用于刮除活塞桿上黏附的潤滑油，所以其刮油環方向安裝十分關鍵，禁止裝反。

1.5 活塞、活塞桿及活塞環的檢查與安裝

（1）安裝前，應將活塞桿、活塞放入機油中清洗，并擦拭干凈。安裝活塞環與支撐環后，應分別檢查活塞環、支撐環與活塞環槽間的軸向間隙，并分別控制在0.35～0.503mm、0.98～1.244mm的范圍內；（2）活塞桿與十字頭連接。將止推圈裝在活塞桿尾部并用拉緊彈簧箍住，引入十字頭頸部內，調整其位置合適后將螺母鎖緊；（3）活塞安裝。活塞安裝完畢后，應采用壓鉛法的測量其前后指點。測量后可通過調整調節圈位置，使其前后間隙控制在標定范圍內，最后再將活塞定位螺釘及鎖緊螺母旋緊。

2 機組常見故障

活塞式壓縮機屬于高速往復作業的裝置，如不定期停機檢修，常出現以下故障：（1）壓縮機排氣量不足；（2）活塞與氣缸端面直接或間接發生撞擊；（3）曲柄銷軸瓦的偏磨；（4）活塞桿斷裂；（5）壓縮機振動；（6）排氣溫度過高；（7）附屬設備的故障。

3 機組故障原因分析及解決措施

3.1 壓縮機排氣量不足的原因及解決辦法

壓縮機排氣量不足的可能原因有：（1）吸氣阻力大，吸氣量不足，導致排氣量不足；（2）活塞式壓縮機在使用一段時間后，由于活塞環、支撐環或氣缸內壁等零件出現磨損，導致活塞與氣缸配合間隙過大而造成排氣泄漏。

解決辦法：（1）定期清洗或更換空氣濾清器；（2）出現排氣量不足后，應拆開氣缸體，檢查各配合間隙，是否已超出安裝許可范圍，如超出，可通過更換活塞環、支撐環等方法消除。

3.2 壓縮機運行過程中撞缸的原因及解決辦法

壓縮機運行過程中，撞缸的主要原因有：（1）直接撞缸。由于壓縮機體本身的安裝誤差，導致活塞和氣缸的相對位置發生變化，并超出安裝要求的設定值時，缸蓋與活塞就會發生直接的撞擊；（2）液壓撞缸。冷卻水、潤滑油及壓縮氣體中含水分過多，進入氣缸后，在壓縮力的作用下，會造成活塞與氣缸蓋的間接撞擊，俗稱“放炮現象”；（3）異物撞缸。因吹管不干凈、進氣口前端過濾網破損、檢修過程中異物掉落、氣閥螺母脫落等原因導致異物進入氣缸，造成活塞與缸蓋的間接撞擊。

解決辦法：（1）安裝前嚴格控制活塞與氣缸體間的間隙，防止由于活塞位置的變化而引起撞缸，檢修后均應對活塞和氣缸間的間隙進行檢查和調整；（2）在壓縮機啟動前進行盤車檢查，在確保氣缸內無積液后再啟動機組；（3）在檢修過程中應防止異物進入氣缸內，并在啟動前必須進行盤車檢查。機組啟動后注意傾聽氣閥及氣缸內有無異響。

3.3 由于曲軸偏斜導致曲柄銷軸瓦的偏磨

由于曲軸偏斜，導致曲柄銷軸瓦的偏磨，所以在安裝曲軸聯軸器時，須保證其安裝角度及安裝面的平行度，避免曲軸遠端偏斜，從而解決軸瓦偏磨。

3.4 活塞桿斷裂的原因及解決辦法

活塞桿主要斷裂的部位是與十字頭連接的螺紋處以及緊固活塞的螺紋處，其斷裂的可能原因有：（1）設計強度不足；（2）安裝時預緊力調整不當；（3）臥式活塞長期運轉后出現下部偏磨，在連接螺紋處產生縱向拉力。

解決辦法：（1）詢求廠家或供應商對活塞桿強度進行檢測驗證，對存在安裝隱患件進行更換處理；（2）給定預緊力調整范圍；（3）在定期檢修期間，對該部位重點檢測，對存在偏磨的活塞環進行更換，消除連接螺紋處可能產生的縱向拉力。

3.5 壓縮機振動及解決辦法

壓縮機運行過程中，由于受到交變載荷的作用，就會產生機體振動。壓縮機裝置內交變載荷主要有兩種：（1）活塞慣性力的失衡；（2）由于壓縮機管路供氣不連續，氣體在管路內強大的壓力脈動所引起的干擾力。

解決辦法：（1）保證機組內各配合處的公差，將各部件運轉調整到最佳狀態，以消除或減小由于慣性力失衡所引起的振動。另外，要嚴格控制壓縮機基礎建造質量，消除由于地基不牢而引起的壓縮機的振動；（2）為了消除干擾力，可采取如下措施：在排氣管路增加壓力脈沖緩沖器；當氣缸至緩沖器較遠，接管較長時，可在氣體管道上設置孔板，使氣流均勻通過；可在機腳處安裝減振器；管道布置應盡量平直，避免拐彎，管道支撐點應設置恰當。

3.6 排氣溫度過高的原因及解決辦法

排氣溫度過高可能原因有：（1）冷卻器積污嚴重，熱量不能及時排出，冷卻效果差；（2）冷卻水量少，水溫高，溫差比小，散熱慢；（3）冷卻器管路破裂。

解決辦法：（1）定期對冷卻器進行除污、除垢處理，確保冷卻效果；（2）注意觀察水溫表，及時補充冷卻水，盡量降低冷卻器循環水溫度；（3）定期檢查冷卻器外觀，發現冷卻器管路破裂時應及時更換冷卻器。

3.7 附屬設備的故障及解決辦法

附屬設備的故障可分三種：（1）由于潤滑補充不及時，造成機構的油少干磨，使得潤滑油溫度過高或壓力不足；（2）由于供水閥或排水閥的工作不正常，造成冷卻水路水壓過低或者水溫過高；（3）由于油泵及油冷卻器工作不正常，造成系統油壓過低或者油溫過高。

解決辦法：（1）選擇黏度較高、質量好、化學性能穩定、氧化性好的潤滑油，定期補充潤滑油；（2）出現故障時，及時對供水閥或排水閥的開度進行檢查，調整其開度，使水溫在許可范圍內波動；（3）停機，對油泵、油冷卻器進行拆解檢測，確定其是否存在異常。如都無異常，應停機30分鐘以上后再開機。

4 結語

活塞壓縮機組的安裝質量、定期檢測、維修保養十分關鍵，只有嚴格遵守執行操作規程，才能使壓縮機組在最佳狀態下運行，使機組使用壽命更長，以保障企業利益最大化及人員設備安全。

參考文獻

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作者簡介：張玉東（1975-），男，河北遷安人，唐山市海港開發區中潤公司設備部機電工程師，研究方向：焦化化工機械設備檢維修技術及管理。

（責任編輯：王 波）