制氫壓縮機(jī)曲軸抱瓦故障分析及改進(jìn)

陜衛(wèi)東 李林 蘭成威 尚士鑫

摘 要： 目前能源管控中心五制氫站為制氫裝置采用的原料氣（煤氣）加壓往復(fù)式壓縮機(jī)，是制氫裝置的關(guān)鍵設(shè)備之一，采用三套壓縮機(jī)組，一般二用一備運(yùn)行方式。但是在生產(chǎn)運(yùn)行單位發(fā)現(xiàn)壓縮機(jī)出現(xiàn)超溫報(bào)警現(xiàn)象，并伴有異常響聲，壓縮機(jī)曲軸抱瓦出現(xiàn)故障。通過這次軸瓦固定方式的改進(jìn)，潤滑油可順利給曲軸、大頭瓦以及十字滑塊潤滑散熱，設(shè)備故障率降低，壓縮機(jī)均未因軸瓦而發(fā)生故障，確保了安全生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞： 壓縮機(jī);抱瓦;改進(jìn)

一、故障概述

目前能源管控中心五制氫站為制氫裝置采用的原料氣（煤氣）加壓往復(fù)式壓縮機(jī)，是制氫裝置的關(guān)鍵設(shè)備之一，采用三套壓縮機(jī)組，一般二用一備運(yùn)行方式。壓縮機(jī)型號2D12-40/17，流量2400m3/min，壓縮機(jī)選用對稱平衡型往復(fù)式壓縮機(jī)，兩列、三活塞對稱水冷式結(jié)構(gòu)，三級升壓。

生產(chǎn)運(yùn)行單位發(fā)現(xiàn)三號壓縮機(jī)出現(xiàn)超溫報(bào)警現(xiàn)象，并伴有異常響聲，立即停車并切換到1號機(jī)組。通知檢修單位檢修，解體檢修3號壓縮機(jī)，發(fā)現(xiàn)二三級連桿大頭瓦已經(jīng)將曲軸抱死，曲軸損壞嚴(yán)重，電機(jī)測曲軸支撐瓦（同大頭瓦一樣為薄壁瓦）出現(xiàn)燒瓦較重現(xiàn)象。

二、故障原因分析

分解壓縮機(jī)曲軸箱時(shí)發(fā)現(xiàn)，電機(jī)側(cè)曲軸支持瓦出現(xiàn)滾瓦的情況，造成軸瓦座上供油孔堵死。結(jié)合一二級連桿大頭瓦抱瓦可以判斷，是由于供油孔堵塞導(dǎo)致支撐瓦和連桿大頭瓦摩擦得不到潤滑，在持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，造成溫度持續(xù)上升，而發(fā)生燒瓦和抱瓦的故障。

（一）運(yùn)維因素

這里主要指平時(shí)設(shè)備的運(yùn)行和維護(hù)檢修的不當(dāng)。設(shè)備在最初安裝運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)就頻繁出現(xiàn)問題，設(shè)備從而被動(dòng)的頻繁啟動(dòng)停車，對曲軸瓦造成極大的影響。

還有就是檢修更換軸瓦時(shí)，造成支撐瓦座上的供油管磨損，多次造成損傷，而失去了定位軸瓦的作用。（原設(shè)計(jì)供油管的形式，油管高出瓦座2mm，下瓦坐在油管上，一是輸送潤滑油，其二是起固定瓦的作用）。

（二）設(shè)備本身因素

一二級連桿大頭瓦出現(xiàn)抱瓦現(xiàn)象，大頭瓦在連桿軸承座內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)了，本身沒有固定方式，或者轉(zhuǎn)配軸瓦時(shí)給予軸瓦的緊力不夠，也或者軸瓦長度不合適，從而埋下故障隱患。

三、改進(jìn)實(shí)施

現(xiàn)在主要就是解決固定軸瓦的問題。

先清理掉原用來固定支撐瓦的供油管突出部分，不用油管固定軸瓦，改在上瓦固定。在上瓦背與上瓦壓梁相對應(yīng)位置（避開軸瓦中間的環(huán)形油槽），各加工直徑10mm、深度3mm的孔（瓦厚度是5mm），用銷釘重新固定。也把大頭瓦用同樣的方法，加工固定銷，這樣只要是合適的軸瓦，潤滑油的連續(xù)供應(yīng)下，便可保證良好的運(yùn)行。

接著就是清理曲軸箱，更換潤滑油，清洗過濾器，研磨好曲軸以及其他零部件，回裝設(shè)備。

最后試車運(yùn)行，在三個(gè)月的運(yùn)轉(zhuǎn)周期內(nèi)，三號壓縮機(jī)再沒出現(xiàn)曲軸箱原因故障。

四、改進(jìn)效果

通過這次軸瓦固定方式的改進(jìn)，潤滑油可順利給曲軸、大頭瓦以及十字滑塊潤滑散熱，設(shè)備故障率降低，改造運(yùn)行1年，三臺壓縮機(jī)均未因軸瓦而發(fā)生故障，確保了安全生產(chǎn)。而且改進(jìn)后還為大修贏得很多時(shí)間，同時(shí)能快速更換支撐瓦，不用完全吊出曲軸，取出下瓦，只需讓曲軸稍微提高點(diǎn)間隙，輕松拿出下瓦。因此，為了三臺壓縮機(jī)的安全運(yùn)行，在大修作業(yè)中，將一、二號壓縮機(jī)曲軸瓦固定方式加以改進(jìn)，達(dá)到的經(jīng)濟(jì)效益很顯著。

參考文獻(xiàn)：

[1]譚稅樓，林雨，李超志，郝光偉.煤制氫裝置變換氣冷卻器管束泄漏原因分析[J].大氮肥，2019（06）.

[2]張新國，耿書林，趙彥良，楊亭.4×10～4Nm～3/h制氫裝置擴(kuò)能改造的可行性分析[J].遼寧化工，2019（03）.

[3]王韜.制氫裝置中變氣系統(tǒng)腐蝕與選材研究[J].機(jī)械工程師，2018（09）.

[4]周忠凱，韓波.淺談制氫裝置腐蝕破壞流程[J].聚酯工業(yè)，2018（06）.

[5]方怡中.我國第一套用液體烴為原料的制氫裝置試運(yùn)成功[J].煉油設(shè)計(jì)，1974（05）.

[6]梁兆宜，蔣玉書.停產(chǎn)不停爐——制氫裝置的節(jié)能方法[J].煉油設(shè)計(jì)，1984（05）.

[7]董世達(dá).制氫裝置節(jié)能潛力探討[J].煉油設(shè)計(jì)，1984（06）.

[8]彭世浩.制氫裝置的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)[J].煉油設(shè)計(jì)，1986（Z1）.