【壓縮機(jī)網(wǎng)】一、引言

 

　　1.機(jī)組概況

 

　　苯乙烯裝置特護(hù)機(jī)組4M16-60.6/0.4-27.3 型尾氣壓縮機(jī)是四列對(duì)稱平衡型，四級(jí)往復(fù)活塞水冷式壓縮機(jī)。該機(jī)用于實(shí)現(xiàn)把0.038-0.048MPa(G)的氫氣經(jīng)過(guò)四級(jí)壓縮到2.73MPa(G)的增壓。
 

 

　　2.壓縮機(jī)機(jī)構(gòu)潤(rùn)滑系統(tǒng)

 

　　潤(rùn)滑油是指從稀油站里來(lái)的油流經(jīng)機(jī)身主軸瓦、連桿大頭瓦、連桿小頭襯套及十字頭等運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)摩擦部位最后流回稀油站，它的功用是潤(rùn)滑上述各摩擦副，并帶走摩擦副產(chǎn)生的摩擦熱，使機(jī)器安全正常地運(yùn)行。

 

　　潤(rùn)滑油一支路從稀油站→主軸瓦→連桿大頭瓦→連桿小頭襯套→中體→機(jī)身；一支直接從稀油站至中體上下油口潤(rùn)滑十字頭；另外還有一支引至盤(pán)車處，供聯(lián)鎖用。

 

　　本機(jī)使用的是GB 12691-1990 規(guī)定的L-DAB100#空氣壓縮機(jī)油，潤(rùn)滑油的性質(zhì)應(yīng)符合相應(yīng)牌號(hào)的規(guī)定。

 

　　循環(huán)油的壓力為0.6MPa，35℃≤供油溫度≤43℃。

 

　　稀油站的主齒輪泵是由壓縮機(jī)的曲軸驅(qū)動(dòng)，輔助泵是電動(dòng)螺桿泵，開(kāi)車前需先開(kāi)輔助電動(dòng)螺桿泵，待油壓正常后再開(kāi)壓縮機(jī)及切換至主齒輪油泵。
 

 

　　該往復(fù)式壓縮機(jī)的氣缸與活塞環(huán)，支撐環(huán)之間，填料函密封環(huán)與活塞桿之間采用無(wú)油潤(rùn)滑。壓縮機(jī)的活塞環(huán)，支撐環(huán)及填料函的密封環(huán)材質(zhì)為聚四氟乙烯填充石墨，具有良好的自潤(rùn)滑性能。本機(jī)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)為有油潤(rùn)滑，曲柄連桿機(jī)構(gòu)采用循環(huán)油潤(rùn)滑，潤(rùn)滑油牌號(hào)是L-DAB100#長(zhǎng)城空氣壓縮機(jī)油，機(jī)組配置有獨(dú)立潤(rùn)滑油站，壓縮機(jī)帶有軸頭齒輪油泵，開(kāi)機(jī)前油站輔油泵啟動(dòng)，待主機(jī)啟動(dòng)油壓達(dá)到規(guī)定值時(shí)，輔油泵由運(yùn)行人員手動(dòng)停運(yùn)。循環(huán)潤(rùn)滑油經(jīng)曲軸箱進(jìn)入油冷器，油過(guò)濾器，經(jīng)管路及內(nèi)部通道進(jìn)入各潤(rùn)滑點(diǎn)，潤(rùn)滑油在各級(jí)十字頭滑履一側(cè)設(shè)置了刮油器，將活塞桿圓柱面帶上的潤(rùn)滑油刮除，由刮油器組件的回油孔流到刮油器座下回油孔返回到曲軸箱。

 

　　往復(fù)式壓縮機(jī)機(jī)組曲軸軸瓦、中間曲軸軸瓦、連桿大頭瓦、連桿小頭瓦。其中大頭瓦以及曲軸軸承使用剖分式結(jié)構(gòu)，軸瓦承載面的巴氏合金平均厚度為1mm，這屬于薄壁瓦，具備彈性大、比壓小、導(dǎo)熱快與精度高等各種特點(diǎn)。軸瓦使用強(qiáng)制潤(rùn)滑，曲軸的軸承安裝間隙是0.09-0.12mm，大頭瓦安裝間隙是0.09-0.12mm，小頭瓦安裝間隙是0.08-0.12mm。

 

　　二、往復(fù)式壓縮機(jī)軸瓦的失效原因

 

　　1.失效過(guò)程情況

 

　　當(dāng)日往復(fù)式壓縮機(jī)的油過(guò)濾器壓差出現(xiàn)偏高狀況，運(yùn)行部操作人員進(jìn)行油過(guò)濾器切換處理后，潤(rùn)滑油壓差仍然維持升高的趨勢(shì)，同時(shí)往復(fù)式壓縮機(jī)的振動(dòng)與異音狀況偏大，進(jìn)出口形式的潤(rùn)滑油壓差發(fā)生低壓差報(bào)警，停車處理之后，對(duì)往復(fù)式壓縮機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的隔離檢修處理。解體之后可以發(fā)現(xiàn)潤(rùn)滑油內(nèi)含有高含量的金屬顆粒與巴氏合金微粒；驅(qū)動(dòng)位置的曲軸軸承出現(xiàn)嚴(yán)重磨損現(xiàn)象，非驅(qū)動(dòng)位置的曲軸軸承出現(xiàn)輕微磨損現(xiàn)象，巴氏合金層的部分出現(xiàn)脫落現(xiàn)象。
 

 

　　2.原因分析

 

　　在往復(fù)式壓縮機(jī)的實(shí)際運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，曲軸直聯(lián)軸頭主油泵提供各個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)的潤(rùn)滑作用，潤(rùn)滑油相應(yīng)的壓差Δp直接表明潤(rùn)滑油的流量狀況，間接地反映出潤(rùn)滑狀況的好壞程度。壓差表示Δp低于0.25MPa時(shí)應(yīng)當(dāng)顯示報(bào)警，如果壓差指示Δp低于0.15MPa時(shí)應(yīng)當(dāng)顯示聯(lián)鎖停車。如果DCS上的油壓差出現(xiàn)指示偏低狀況，導(dǎo)致主油泵開(kāi)啟后出現(xiàn)吸油困難狀況，直接影響到軸瓦的潤(rùn)滑狀況，油壓差降低會(huì)產(chǎn)生燒瓦現(xiàn)象，燒熔狀態(tài)的巴氏合金粘在軸上將加速軸瓦的磨損速度。

 

　　在查找故障的產(chǎn)生因素時(shí)，發(fā)現(xiàn)低壓差聯(lián)鎖報(bào)警與高壓差聯(lián)鎖報(bào)警信號(hào)出現(xiàn)接反狀況，使得在往復(fù)式壓縮機(jī)機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生油壓差偏低時(shí)機(jī)組無(wú)法進(jìn)行聯(lián)鎖停車。聯(lián)鎖報(bào)警信號(hào)出現(xiàn)接反現(xiàn)象時(shí)，在油壓差出現(xiàn)偏低情況，輔助油泵無(wú)法開(kāi)啟對(duì)機(jī)組實(shí)行補(bǔ)壓處理，從而失去對(duì)往復(fù)式壓縮機(jī)機(jī)組的安全保護(hù)。

 

　　從往復(fù)式壓縮機(jī)在停機(jī)之前產(chǎn)生的異?，F(xiàn)象以及解體處理之后觀察零件的磨損狀況分析，主要是由于潤(rùn)滑不良等原因?qū)е碌?。解體處理之后發(fā)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)位置的曲軸軸承和連桿位置軸向出現(xiàn)嚴(yán)重磨損狀況，并且潤(rùn)滑系統(tǒng)出現(xiàn)鐵屑與巴氏合金顆粒。分析相應(yīng)的故障，除了報(bào)警信號(hào)出現(xiàn)接反狀況之外，和往復(fù)式壓縮機(jī)在開(kāi)啟前手動(dòng)盤(pán)車不充分也存在著一定的實(shí)際聯(lián)系。往復(fù)式壓縮機(jī)開(kāi)啟前各個(gè)摩擦面都可以構(gòu)成良好的油膜，軸瓦和曲軸間會(huì)自動(dòng)潤(rùn)滑，大頭瓦和連桿間軸向需手動(dòng)潤(rùn)滑，因此要求盤(pán)車充分，否則油膜的形成會(huì)非常不完整，從而會(huì)引起邊緣接觸出現(xiàn)磨損現(xiàn)象。軸承溫度升高容易使軸瓦承載面的巴氏合金燒熔、結(jié)點(diǎn)、脫落，潤(rùn)滑油黏度高使脫落的巴氏合金顆粒游移在摩擦面之間進(jìn)而加速了軸瓦的磨損。

 

　　三、往復(fù)式壓縮機(jī)軸瓦的處理措施

 

　　1.整改檢查措施

 

　?、俑鼡Q磨損嚴(yán)重的曲軸軸瓦、中間曲軸軸瓦、連桿大頭瓦，對(duì)安裝間隙進(jìn)行重點(diǎn)分級(jí)控制，同時(shí)重點(diǎn)對(duì)曲軸軸頸進(jìn)行修磨，清理吹掃曲軸油孔和箱底過(guò)濾器。

 

　?、跈z查十字頭，修磨滑履、清理滑道，并檢查十字頭銷及連桿小頭瓦。

 

　?、蹤z查隔離室，更換刮油環(huán)、擋油環(huán)、導(dǎo)向軸承套、填料函，并裝配合格。

 

　?、軝z查清理活塞、氣缸和氣閥，要求內(nèi)外止點(diǎn)余隙合格，活塞桿連接壓力體裝配正常。

 

　　⑤檢查潤(rùn)滑系統(tǒng)和軸封。

 

　　2.改進(jìn)措施

 

　　產(chǎn)生往復(fù)式壓縮機(jī)事故的主要原因在于潤(rùn)滑油的油壓低壓差出現(xiàn)報(bào)警接錯(cuò)現(xiàn)象，儀表PLC接反使得油壓差低時(shí)無(wú)法進(jìn)行聯(lián)鎖，壓縮機(jī)失去相應(yīng)的保護(hù)。同時(shí)操作人員缺乏足夠的重視，手動(dòng)盤(pán)車的不到位現(xiàn)象也是其中的原因。總結(jié)相關(guān)原因提出相應(yīng)預(yù)防措施：增強(qiáng)大機(jī)組關(guān)鍵運(yùn)行工作參數(shù)的DCS監(jiān)控，增補(bǔ)具體的操作記錄，對(duì)于DCS報(bào)警足夠重視，要分析報(bào)警原因與可能產(chǎn)生的后果；根據(jù)相應(yīng)儀表所提供的PLC邏輯與DCS監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)于裝置全部設(shè)備的開(kāi)停車步驟實(shí)行修訂完善處理；將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的開(kāi)啟條件，開(kāi)停車步驟，故障判斷等方面制作成卡片放置在現(xiàn)場(chǎng)，開(kāi)停車時(shí)應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格根據(jù)操作步驟進(jìn)行；組織操作人員對(duì)關(guān)鍵設(shè)備的開(kāi)停車進(jìn)行嚴(yán)格的培訓(xùn)。

 

　　四、結(jié)束語(yǔ)

 

　　解決往復(fù)式壓縮機(jī)軸瓦失效的問(wèn)題是確保壓縮機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行工作的重要因素，進(jìn)而可以影響到裝置的長(zhǎng)、滿、優(yōu)穩(wěn)定運(yùn)行工作。所以對(duì)于本裝置一定要在日常工作過(guò)程當(dāng)中繼續(xù)擴(kuò)大巡檢力度，根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)中吸取教訓(xùn)，同時(shí)有利于提升職能人員的專業(yè)技術(shù)水平，可以及時(shí)地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并且有效解決問(wèn)題，確保機(jī)組能夠安全長(zhǎng)、滿、優(yōu)地穩(wěn)定運(yùn)行工作。

 

　　巴氏合金軸瓦安裝于機(jī)座內(nèi)，在鋼襯套中旋轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)主軸做旋擺運(yùn)動(dòng)。其內(nèi)表面鑄滿巴氏合金，外表面澆鑄 3/ 4 巴氏合金作為軸瓦。

 

　　1.主要原因如下：

 

　　(1) 巴氏合金軸瓦安裝誤差。當(dāng)偏心套或主軸安裝歪斜時(shí)，主軸與偏心套內(nèi)襯壁局部接觸。當(dāng)主軸或偏心套旋轉(zhuǎn)時(shí)，因局部壓力過(guò)大而導(dǎo)致表面劃傷甚至巴氏合金脫落。當(dāng)一部分脫落后，由于承載能力下降及應(yīng)力集中現(xiàn)象的產(chǎn)生，使周邊巴氏合金脫落。主軸與偏心套之間的間隙過(guò)小，主軸與內(nèi)襯套下端部接觸磨損，致使巴氏合金脫落。

 

　　(2) 巴氏合金軸瓦配合表面磨損。動(dòng)錐上部的銅套磨損嚴(yán)重，導(dǎo)致間隙增大，使動(dòng)錐的搖擺運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)，偏心套內(nèi)壁接觸磨損，致使巴氏合金脫落。

 

　　巴氏合金軸瓦的澆鑄質(zhì)量等問(wèn)題、主軸與偏心套間的油質(zhì)不良或油量不足也會(huì)引起偏心套巴氏合金軸瓦內(nèi)襯壁的磨損。

 

　　2.巴氏合金軸瓦補(bǔ)焊修復(fù)方法

 

　　(1) 清除脫落和松動(dòng)的巴氏合金。首先將偏心套水平置放，用小錘輕輕敲擊巴氏合金表面，將松動(dòng)、脫落的巴氏合金全部清除。準(zhǔn)備好軸承合金、錫焊條和氯化鋅。

 

　　(2) 清洗軸瓦修復(fù)面。用砂紙、鋼絲刷等工具清除偏心套本體和巴氏合金的表面氧化層、銹蝕和油污，并用10%～5%的稀鹽酸清洗銹蝕斑痕，約5～10min后，立即用鹽水沖洗，再用冷水沖洗并烘干。若軸瓦上只有油污，也可用80～90℃的NaOH溶液沖洗5～10min，再用80～100℃的熱水沖洗并烘干。

 

　　(3) 掛錫。將軸瓦的非澆鑄表面上涂一層保護(hù)膜(由40%白堊土、40%硅酸鈉和20%水調(diào)和而成) 并立即烘干，然后在掛錫表面涂一層助溶劑 (由50%氧化鋅、50%氯化銨制成)。用氧化焰將脫落面燒一遍，以清除殘留在脫落面內(nèi)的石墨和油垢，然后用中性焰或輕微碳化焰加熱瓦面清除。當(dāng)加熱到300℃ 左右時(shí)將氯化鋅涂于表面，再將錫焊條融化后薄薄覆蓋于表面，直到表面全部掛滿錫為止。

 

　　(4) 補(bǔ)焊。掛錫后應(yīng)接著補(bǔ)焊，以免氧化。補(bǔ)焊時(shí)先加熱瓦面，并用軸承合金焊條摩擦融化，當(dāng)能與錫溶在一起時(shí)即可填充焊絲，同時(shí)向前移動(dòng)，第一遍不宜太厚，以免熱脹冷縮產(chǎn)生縮孔。

 

　　(5) 掃尾處理。用小錘全面敲擊，檢查是否有脫離的錫塊。檢查合格后制作樣板，用銼刀、砂紙等工具處理補(bǔ)焊后的巴氏合金，使其達(dá)到技術(shù)要求，不允許有氣孔、砂眼、裂紋和松脫現(xiàn)象等。

 

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