往复式压缩机的维护与故障分析
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往复式压缩机常见故障分析处理与日常检修维护摘要:设备是企业进行生产的物质基础,现代的石油化工企业,生产连续性强,自动化水平高,且具有高温、高压、易燃、易爆、易腐蚀、易中毒的特点。
往复式压缩机则是常见的化工过程流体输送机械,且均为化工企业的核心设备,该设备一旦发生故障,往往会导致停产或其他事故事件的发生。
因而做好往复式压缩机的故障分析处理和日常检修维护将是化工设备管理人员的首要工作任务。
本文从往复式压缩机的常见故障分析处理与日常检修维护两个角度来阐述个人观点,望能帮助相同专业技术人员。
关键词:往复式压缩机故障分析处理检修维护一、常见故障处理往复式压缩机各级质检的互相影响比较大,某一级的某一参数,如温度或者压力、流量异常与很多的因素有关,因而其它级的温度和压力、流量也有不同的异常反映。
在分析研究故障问题时,必须综合分析温度、压力、流量及其相互作用关系。
下面所阐述的故障缺陷,很多情况不仅仅是单独产生的,正因为如此,一些答案也是对问题的直接简单答案。
具体解决问题的时需要综合考虑。
1.1一级(中间级)吸气压力异常升高1 可能由于一级(中间级)吸、排气阀工作不良,吸气不足,排气不利造成,或者是活塞环磨损泄漏串气,造成一级(中间级)压缩能力下降,应该修复或更换缺陷气阀或更换该级活塞环。
2 可能因为高压气体窜入吸气管线,造成压力异常升高。
应检查连接吸气管线的旁通管线或放空管线,逐条操作排除。
3 中间级压力异常升高有可能前级间的冷却器冷却效果不好,气体温度升高引起的压力升高,需及时清洗冷却器,确保前级冷却器换热效果。
1.2一级(中间级)吸气压力异常低1 可能因为吸气管线阻力大而引起一级吸气压力异常低,应检查清洗管线。
2 也可能入口过滤器堵塞造成一级吸气压力低,应及时清洗过滤器。
3 前一级工作能力下降,或者级间安全阀故障泄露放空,造成中间级吸气压力异常低,应逐一排查消除泄露部位或者更换前一级活塞或气阀部件提高前一级工作能力。
往复式压缩机常见故障分析及解决措施摘要:现今,我国工业化建设水平不断提升,化工行业也得到了快速发展,我国的生产模式从传统手工化转变为自动化生产。
自动化生产对于机械设备运用增多,生产效率也明显提升。
当前往复式压缩机的运用不断增多,可靠性比较高,热效率也比较高,将其运用到化工生产中能够达到生产目的。
往复式压缩机使用的过程中需要进行维修和保养管理,针对设备比较常见的故障能够及时处理,降低对正常生产秩序的影响。
基于此,本篇文章对往复式压缩机常见故障分析及解决措施进行研究,以供参考。
关键词:往复式压缩机;常见故障分析;解决措施引言往复式压缩机是一种容积压缩机,它依次吸入和排放密封空间的气体,然后提高压力,实现压缩机的效果。
这种往复式压缩机的成本较低,同时具备成熟的机制和制造技术,与其他设备相比,热效率高,耗电量小,通过这种实用性和简单的操作过程,往复式压缩机在工业领域受到了比较优厚的待遇。
因此,目前在生产过程中也被广泛使用。
由于复杂的设计原理和结构特点,往复式压缩机也有很多故障部位,容易损坏。
1往复式压缩机的工作原理往复式压缩机是一种容积式压缩机,通过压缩气体的体积使气体升压。
往复式压缩机工作过程由以下4个循环构成。
(1)膨胀过程:排气过程终了时,活塞在气缸中由上一止点向下一止点移动,余隙内高压气体膨胀,直至其压力低于吸气压力。
(2)吸气过程:从吸气阀开始打开,直到活塞运动到止点。
(3)压缩过程:活塞由止点反向运行压缩气体,使气体压力上升,直到排气阀打开。
(4)排气过程:排气阀打开,直到活塞运行到止点。
当曲轴旋转时,通过连杆的传动带动十字头、活塞杆、活塞做往复运动,由气缸内壁、气缸盖和活塞顶面所构成的工作容积发生周期性变化。
自活塞从气缸盖处开始运动起,气缸内的工作容积逐渐增大,此时气体沿进气管推开进气阀后进入气缸,直到工作容积变到最大时,进气阀关闭。
活塞反向运动时,气缸内的工作容积缩小,气体压力升高,气缸内压力略高于排气压力,排气阀打开,气体排出气缸,直到活塞运动到极限位置时,排气阀关闭。
往复活塞式压缩机故障和维修活塞式压缩机是一种广泛应用于工业领域的机械设备,可用于气体的压缩和输送。
然而,在使用过程中,往复活塞式压缩机可能会遇到各种故障,因此需要及时进行维修,以确保设备的正常运行。
常见故障及其原因1.压力过高:当压缩机运行时,如果出现压力过高的情况,可能是由于冷却系统不正常、阀门故障或气缸密封不良等原因引起的。
在维修时,需要检查冷却系统、检修阀门并更换密封件。
2.温度过高:通常情况下,压缩机运行时的温度会有所上升,但如果温度过高,可能是由于冷却器堵塞、润滑不足或风扇故障等原因引起的。
维修时需要清洗冷却器、检查润滑系统并修复或更换风扇。
3.振动过大:压缩机在运行过程中出现振动过大的情况,可能是由于基础不稳、支撑脚松动或转子不平衡等原因引起的。
维修时需要加固基础、紧固支撑脚并平衡转子。
4.噪音过大:当压缩机运行时出现异常的噪音,可能是由于轴承磨损、飞轮不平衡或活塞敲击等原因引起的。
在维修时需要更换轴承、平衡飞轮并检查活塞。
5.漏气:如果压缩机在运行时出现漏气现象,可能是由于密封件老化、阀门磨损或气缸壁损坏等原因引起的。
维修时需要更换密封件、修复或更换阀门并修补气缸壁。
维修方法1.保持清洁:定期清洁压缩机的各个部件,避免灰尘和杂物的积聚,确保设备的正常运行。
2.定期更换润滑油:定期更换润滑油,确保润滑系统的正常运行,减少摩擦和磨损。
3.检查冷却系统:定期检查冷却系统的运行情况,确保冷却效果良好,防止温度过高。
4.检修阀门:定期检修阀门,确保其正常工作,防止压力过高或漏气现象的发生。
5.平衡转子:定期检查转子的平衡情况,如果不平衡,及时进行修补或更换。
6.更换密封件:定期更换密封件,防止密封不良引起的漏气现象。
7.修补气缸壁:如发现气缸壁损坏,及时进行修补,以保证设备的正常运行。
综上所述,往复活塞式压缩机在使用过程中可能出现多种故障,但只要我们及时发现并采取相应的维修措施,就能确保设备的正常运行和延长使用寿命。
分析往复式氢气压缩机的故障及解决措施往复式氢气压缩机是一种常用的工业设备,其故障会严重影响生产效率和设备寿命。
下面将对常见的往复式氢气压缩机故障进行分析,并提出适当的解决措施。
1. 压缩机不能启动:可能的原因:- 供电故障:检查电源线路是否正常,电源开关是否打开。
- 起动电器故障:检查起动电容器、起动电机是否正常。
- 压缩机本身故障:检查压缩机内部是否有异物堵塞、机械部件是否运转灵活。
解决措施:- 检查电源线路,确保电力供应正常。
- 检查起动电器工作情况,如果发现故障应及时更换。
- 如果是压缩机本身故障,需要进行维修或更换相关部件。
2. 压缩机运行时噪音大:可能的原因:- 机械部件磨损:压缩机内部机械部件出现磨损会导致噪音增大。
- 异物进入:如果有异物进入压缩机,会引起不正常的振动和噪音。
- 不平衡:风机或转子不平衡也会导致噪音增大。
解决措施:- 对于机械部件的磨损,需要进行定期检查和润滑保养,及时更换磨损严重的零部件。
- 定期清理压缩机周围环境,防止异物进入。
- 检查风机或转子是否平衡,如有问题需要进行修正。
3. 压缩机排气量减小:可能的原因:- 进气阀损坏:进气阀出现故障会导致气体进入受阻,减小排气量。
- 活塞密封不良:如果活塞密封不良,会导致气体泄漏,减小排气量。
解决措施:- 检查进气阀是否完好,如有损坏需要修复或更换。
- 检查活塞密封件的状况,如有磨损或老化需要及时更换。
4. 压缩机压力不稳定:可能的原因:- 进排气阀故障:进排气阀故障会导致气体流动不畅,压力不稳定。
- 气缸内部积碳:气缸内部积碳也会影响气体流动,导致压力不稳定。
解决措施:- 检查进排气阀是否正常运转,如有故障需要进行修理。
- 定期清洗气缸内部,清除积碳。
总结:往复式氢气压缩机的故障多样,但常见的包括无法启动、噪音大、排气量减小和压力不稳定。
解决这些故障需要根据具体情况进行诊断,并采取适当的措施修复或更换相关部件。
定期检查和保养是保持压缩机正常运行的关键。
往复式压缩机的维修技术及常见故障的判断(以下简称压缩机)1概述1.1压缩机的应用范围压缩机是一种提高气体压力和输送气体的机器设备,在许多部门的生产过程中广泛应用。
在石油、化工系统的生产过程中是不可缺少的设备,而且是生产过程中的关键设备,有心脏设备之说。
压缩机在化工系统的生产过程中应用最早并非常广,这是它具有排气量和排气压力广,并不能替代的优点。
小型压缩机每分钟只有几升的排气量,而大型的压缩机每分钟排气量可达到1000m³。
低压单级压缩机的排气压力从0.3Mpa,大型压缩机排气压力可达350Mpa 以上,可以满足各类企业的生产需求。
1.2压缩机在我们的发展压缩机行业的发展经历了从无到有,从小到大,从仿制到完全自行设计制造的逐步发展过程.1952年在沈阳建立了第一家压缩机专业制造厂,到现在生产压缩机的专业工厂已超100家,遍布全国各地,在压缩机的设计制造方面取得了许多经验。
近年在新技术、新材料应用方面及新设备的试都取得了不错的成绩。
1.3压缩机的工作原理原动力→带动曲轴做圆周运动→连杆将曲轴的圆周运动转变为直线运动→十字头在中体滑到内反复做直线运动,并将动力传递给活塞组件→活塞组件在气缸内反复改变气缸的容积→在气缸内容积增大时,气缸内气体压力降低,进气阀打开,气体进入气缸→当气缸内容积减小时气缸内气体压力升高,排气阀打开,气体排出气缸,完成一个工作过程。
由上可知,压缩机的工作过程实际是通过气缸内容积的变化而做功的。
曲轴旋转一周时,活塞前进一次,后退一次都做功,均为工作行程,称为双功式压缩机。
活塞前进做功,后退不做功,称为单功式压缩机。
1.4压缩机的分类压缩机的分类根据气缸的排列,活塞的排气量,排气压力进行分类.1.4.1按气缸的排列布置分类立式压缩机:气缸竖立布置;卧式压缩机:气缸横卧布置;角式压缩机:气缸成V型、W型、L型等不同角度布置;对称平衡式压缩机:气缸横卧布置在曲轴两侧,相对两列气缸的曲轴拐错角为180°,并且惯性力基本平衡.1.4.2按气缸的排气量分类小型压缩机:排气量小于10m³/min;中型压缩机:排气量在10~100m³/min;大型压缩机:排气量大于100m³/min。
分析往复式氢气压缩机的故障及解决措施在我国化工产业的生产工作当中针对往复式氢气压缩机的应用频率相对较高,同时该设备在使用过程中经常会产生不同类型的故障问题,影响到了整个化工生产的质量和效率。
基于此,本文重点针对往复式氢气压缩机产生的具体不同类型展开的分析和研究,同时提出了相应的解决措施来加以保障。
标签:往复式;压缩机;常见故障;处理措施当前我国工业化的发展速度不断加快,对各种先进仪器设备的使用率不断上升,往复式压缩机由于自身具有良好的工作性能与优势,在化工企业当中的应用非常广泛,作为化工企业当中非常重要的核心构成设备,在长时间的使用下由于受到自身性能以及外部环境因素的影响,产生各种不同类型的故障问题,直接影响到了整个设备的工作质量以及工作效率。
其中往复式压缩机的内部具有易燃易爆气体,如果设备产生故障问题很有可能会造成整个设备出现爆炸等安全性事故,直接影响到了化工生产工作人员的人身安全。
1往复式压缩机常见的故障和判断方法分析1.1冷却水的问题分析往复式氢气压缩机当中冷却系统故障是比较常见的问题之一,冷却系统产生故障会直接造成压缩机内部的气缸温度上升。
在实际的工作过程中针对冷却系统的判断,首先必须要检查设备内部的润滑系统是否保持正常,同时针对润滑油的供油量来进行保障;其次,需要针对冷却系统当中的相关重要数据参数进行有效的分析,重点观察冷却系统内部是否存在冷却程度不足造成温度过高等不良故障问题,如果润滑剂桶和供油量都不存在任何问题,那么则需要对气缸和排气阀门等关键性环节进行质量检查,以此可以有效检测出故障产生的具体原因。
如果系统当中出现排气阀漏气会直接造成往复式氢气压缩机出现停机故障,在进行全面的检修工作中,冷却系统是整个压缩机系统过程当中非常重要的环节,如果产生不良故障问题,必然会造成水气之间的结合,进而会出现一系列不安全性事故。
1.2气阀故障分析在往复式清洗压缩机的工作过程中,气阀故障问题是其中比较常见的问题类型,气阀常见故障问题的主要原因,是因为弹簧故障或者是系统内部的阀片出现故障,现阶段针对我国众多工业单位来讲,对于往复式氢气压缩机的气阀故障判断,主要是通过震动信号判断的方法来加以进行,通过对气阀片的具体冲击力以及相应的变化来进行有效的判断,观察气阀内部是否存在不良破损,通过这种诊断方式来判断是否阀片内部产生弹簧故障问题。
浅析往复式压缩机常见故障的判断与处理措施摘要:我国国家化工企业全面发展过程中,企业必须要对往复式压缩机进行不断的深入研究,只有这样才能够有效的提高化工企业的生产工作质量和效率。
基于此,文章针对往复式压缩机常见的故障进行分析并给予相应的对策。
在强化了往复式压缩机的维修检查之后,能够全方位的提升国家化工企业的生产效率和质量,从而带动我国化工企业的全面发展和企业经济效益的提升。
关键词:往复式;压缩机;常见故障;处理措施;伴随着我国化工企业的全方位发展,往复式压缩机因为其自身有着极为良好的性能,在化工企业生产中使用极为广泛,作为化工企业生产中的主要核心设备,在实际应用期间也是存在较多的问题。
其中往复式压缩机的内部有着易燃易爆的气体,若是出现故障,有可能会引起爆炸,从而直接威胁到工作人员的生命财产安全。
然而往复式压缩机内部有很多零部件也是极为容易受到损坏的,因此优化对往复式压缩机的深入研究,是提升我国化工企业生产效率和质量的主要措施。
1. 往复式压缩机概述具体来讲, 变容式压缩机即为往复式压缩机,其逐次压缩密闭空间内的空气,促使其气压得到提升。
而这压缩过程是利用往复式压缩机气缸内的活塞来完成。
如果仅仅依靠活塞的一侧来完成压缩过程,那么就属于单作用空气压缩机;如果压缩过程利用活塞的两头来完成,那么就称之为双作用空气压缩机。
而往复式压缩机具有较大差异,其有较多的弹簧式阀门存在于气缸上,阀门两侧压差与要求所符合后,就会打开阀门。
而如果气缸内的压力比进气压力小时, 就会打开进气阀门;如果气缸内压力比排气压力大时,就会打开排气阀门。
如果有一个气缸或者一组单级气缸完成空气压缩过程,那么就属于单级空气压缩机。
但是目前很多的实际工况下,单级空气压缩机无法满足要求。
压缩比过大或者过小,会增加排气温度,进而导致许多问题的出现。
因此,如果往复式空气压缩机功率在75k W以上,就会设计为多级压缩机组,由双级或者多级气缸完成压缩过程。
往复式压缩机常见故障原因及处理往复式压缩相对于其他形式的压缩机来说运转部件较多,摩擦易损件也多,特别是多级压缩机,介质流程长,介质过流部件多,所以压缩机故障非常频繁,故障产生的原因常常是复杂多样,有些甚至是相互关联。
因此必须经过细心的观察研究,甚至要经过多方面的试验,并依靠丰富的实践经验积累,才能判断出产生故障的真正原因所在。
正是因为故障原因复杂多样,所以大致应从四个方面进行综合分析:一、从监测仪表显示的故障例如温度、压力、振动、位移、功率方面显示的故障,首先要先检查仪器仪表监测系统,确保显示准确可靠;二、由于工艺操作方面的原因造成的故障,例如共振引起的异常振动,介质纯度不够,杂质较多引起的系统堵塞故障等,找到故障根源,才能高效排除设备故障;三、从设备本身部件的形状、位置、特征发生变化引起的自身故障,通常采用从简单到复杂、从局部到整体的排除方法逐一排除;四、另外综合以上三点,还要注重平时设备运行时的巡回检查,收集相关设备运行记录信息,进行综合分析。
综合能力:作为设备检修人员来说,应该理解和掌握以下通用和常用的技能点:一、材料线膨胀系数:(用于计算轴承、联轴器等盘状零部件冷热装配计算;相对运动部件配合间隙计算;)二、零部件形位公差:(用于零部件装配的检测和控制标准)三、零部件装配配合公差:(间隙配合、过渡配合、过盈配合,用于零部件装配的检测和控制标准)四、润滑剂:(用于冷却、清洗、降低摩擦,避免或减少磨损)五、材料性能:(用于选用材料时考虑其承受温度、压力、耐腐蚀等的性能)六、具备一定的制图,识图能力。
往复式压缩机常见故障产生的原因及处理措施如下:序号 发现的问题故障原因及分析 检测方法 处 理 方 法1排气量不足(体现在压缩机出口流量不足。
多级压缩机还体现在一级出口压力加不起负荷)① 一级进口阀未开足(或进气压力低),通常反应在一级出口压力提不起负荷;一级排气压力正常,则通常反应在某一级压力偏低,本级的上一级压力偏高。
71中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2017.07 (下)压缩机能否正常运行、经济运行,直接影响生产的安全,甚至影响系统的安全运行,因此保证往复式压缩机的正常运行是非常重要的。
而影响往复式压缩机安全、平稳运行的因素是很复杂的,如不及时处理,将会使设备毁坏,甚至会发生重大事故,因此必须高度重视运行维护与故障处理。
1 运行维护压缩机操作人员的职责主要是按照压缩机操作规程严格操作,保证压缩机的润滑系统、冷却系统、机械系统、工艺系统等处于完好状态,并正常运行。
根据设备运行情况,及时发现和判断故障所在,并及时汇报技术维修人员处理。
1.1 维护方法压缩机运行和操作条件的变化,是通过仪表和在线监测系统显示出来的,具有一定的局限性,往往只说明问题的存在,而不能指明问题性质、部位的所在,还需根据各方面的综合资料分析、判断,才能对发生的各种问题得出结论。
操作人员就要依靠手摸、眼看、耳听的实际经验诊断,同时结合机组的状态监测手段来对故障进行诊断。
看,可以观察各传动部件连接是否松动或脱落,各摩擦部分的润滑情况。
从各种仪表的显示,可以看出整个压缩机的工作状况,及时发现问题,如工艺气系统、冷却水系统,润滑油系统运行是否正常,各系统有无跑、冒、滴、漏等。
听,能较准确地判断压缩机各部件的运行情况,听出各级气阀的阀片是否有损坏;活塞是否因活塞环损坏而漏气;气缸有无撞缸现象;机械部分有无杂音等。
摸,可以发现气缸、润滑油箱、冷却水系统等温升程度,振动大小等。
目前常用的状态检测手段有:进、出口气阀的温度检测;机体振动检测;轴承温度、位移检测等等。
在实际生产操作中,看、听、摸都不是孤立的,而是紧密结合,互相关联的,要不断积累总结经验,应用看、听、摸的方法,同时结合状态监测情况,才能准确的判断各种不正常现象的原因,迅速处理,消除故障。
1.2 维护内容(1)检查润滑油系统有无漏点,油过滤器压差是否正常,油位、油温、油压是否正常,并对润滑油进行定期化验分析。
往复式压缩机的维护与故障分析往复压缩机在多数的工艺流程中担当了重要的提升压力的作用,但由于其工况复杂,易损件较多,因而故障均要比离心压缩机高。
其日常的运行管理与故障分析标准高,难度也并不像人们想象的那么简单。
降低往复式压缩机故障率、提高运行效率是当前降低装置能耗的一个重要手段。
下面从往复机的结构以及产生的一些典型故障做简要的介绍。
1、往复式压缩机的结构往复式压缩机是容积式压缩机的一种,其主要部件包括气缸、曲柄连杆机构、活塞组件、填料(也就是压缩机的密封件)、气阀、机身与基础、管线及附属的设备等。
1)气缸:气缸是压缩机主要零部件之一,应有良好的表面以利于润滑和耐磨,还应具有良好的导热性,以便于使摩擦产生的热能以最快的速度散发出去;还要有足够大的气流通道面积及气阀安装面积,使阀腔容积达到恰好能降低气流的压力脉动幅度,以保证气阀正常工作并降低功耗。
余隙容积应小些,以提高压缩机的效率。
2)曲柄连杆机构:该机构包括十字头、连杆、曲轴、滑导等——它是主要的运转和传动部件件,将电机的圆周运动经连杆转化为活塞的往复运动,同时它也是主要的受力部件。
3)活塞组件:主要有活塞头、活塞环、托瓦和活塞杆。
活塞的形状和尺寸与气缸有密切关系,分为双作用和单作用活塞。
活塞环用以密封气缸内的高压气体,防止其从活塞和气缸之间的间隙泄漏。
托瓦的作用顾名思义是起支撑活塞的作用,所以托瓦也是易损件,托瓦材质的好坏也直接影响压缩机的使用寿命。
4)填料:活塞杆填料主要用于密封气缸内座与活塞杆之间的间隙,阻止气体沿活塞杆径向泄漏。
填料环的制造及安装涉及“三个间隙”。
分别为轴向间隙(保证填料环在环槽内能自由浮动),径向间隙(防止由于活塞杆的下沉使填料环受压造成变形或者损坏)和切向间隙(用于补偿填料环的磨损)。
目前平面填料多为“三六瓣型”和“切向切口三瓣型”。
5)气阀:是压缩机最主要的组件,同时也是最容易损坏的零件。
其设计的好坏会直接影响到压缩机的排气量、功耗及运转可靠性。
好的气阀应具有以下特点:高效节能(占轴功率的3%~7%),气密性与动作及时性完美结合,寿命长(一般实际寿命8000h),形成的余隙容积小,噪音低,温升小,可翻新使用。
目前气阀的材质分为金属和非金属,就目前的情况看,非金属材料阀片的应用越来越广泛。
6)管线和附属设备:压缩机的管路和出入缓冲器的设计是否合理,将直接影响机组的振动情况。
2、往复压缩机的故障分析往复压缩机的故障大多发生在吸气阀、活塞环、填料以及管路等部件上。
2.1气阀常见故障及分析2.1.1吸气阀泄露或者密封垫片损坏吸气阀泄漏或者密封垫片损坏主要表现为:(1)温升高,阀盖发热;(2)对应的排气阀温度升高;(3)阀所在级与前一级间压力升高;(4)压缩机排气量下降;(5)进气温度升高。
气体经过压缩后温度上升,吸气阀泄漏或者密封垫片损坏后,高温气体返回进气腔,造成阀温升高,进气温度上升,从而再次被压缩后排气温度升高。
另外,压缩后的气体回流造成前面压力升高,压力越升高排气量下降就越多。
2.1.2排气阀泄漏或密封垫垫片损坏排气阀泄漏或者密封垫片损坏主要表现为:(1)排气阀温度升高,阀片发热;(2)排气压力下降;(3)压缩机排气量下降。
由于排气阀泄漏或者密封垫片损坏。
在气缸吸气过程中,部分压缩后的高温高压气体回流至气缸使混合气体温度升高,再次被压缩后温度更高,回流还造成流量下降,排气压力下降。
2.1.3负荷调节机构卡涩负荷调节机构卡涩主要表现为:(1)负荷调节指示器不动作;(2)对应的进气阀温度升高,阀盖发热;(3)对应的排气阀温升高;(4)阀所在级与前一级间压力升高;(5)压缩机排气量下降;(6)进气温度升高。
负荷调节机构如果卡在泄荷的位置会造成吸气阀泄漏;如果卡在加载位置上则会造成压缩机负载启动,影响传动部件的使用寿命。
2.2活塞环常见故障及分析活塞环常见的故障有:(1)活塞环断裂;(2)活塞环涨死,失去弹性,不能膨胀;(3)活塞环过度磨损,间隙增大。
活塞环不能起到密封作用的主要表现形式为:(1)该级排气温度升高;(2)该级排气压力降低;(3)压缩机排气量下降。
对于双作用往复压缩机,即气缸内一侧在压缩时,另一侧在吸气,当活塞环损坏或者涨死时,不能起到密封作用,使得盖侧或轴侧被压缩的高压高温气体通过活塞环窜入轴侧(或盖侧)低温低压气体中。
与吸入的低压温气体混合,混合之后气体温度升高,又由于压缩气体通过活塞环互窜,使该级的排气压力下降,压缩机的排气也随之下降。
2.3填料常见故障活塞杆与填料摩擦磨损严重。
填料中有粉状沉积物。
填料环箍紧,弹簧失弹或断裂。
造成密封失效故障,这也是密封失效的主要原因。
2.3.1工艺介质夹带颗粒物现场检查有时会发现在压缩机气缸及填料密封腔体中有大量沉积物。
这些沉积物是由工艺介质夹带过来的微细固体粉尘或结焦的碳粒组成,其硬度往往很高。
其在密封腔处的沉积必然会造成密封填料严重的磨损,从而大大缩短填料密封环及活塞杆的使用寿命。
通过调整工艺使压缩机参数达到设计要求,必要时可加气固分离器分离掉这些颗粒杂物,就可避免气缸与活塞环、活塞杆与填料摩擦副之间的颗粒磨损。
2.3.2活塞杆组合密封环紧箍力过大或弹簧失弹往复式压缩机活塞杆与填料密封处于相对运动状态,填料环通过抱紧活塞杆来实现对介质的密封,填料环的抱紧力由弹簧及环径向压差来实现。
显然,弹簧的紧箍力越大,填料对活塞杆的抱紧力就越大,活塞杆与填料环的相对摩擦就会越严重,摩擦产生的热量就越多,从而造成填料环使用初期温升非常高,磨损特别厉害。
由于填料环常用填充聚四氟乙烯制成,其热膨胀系数较大,初始阶段产生的摩擦热量若不能被及时带走,填料环热膨胀变形大,加上填料环弹簧紧箍力大,摩擦磨损加剧,形成恶性循环。
经过短短几天的剧烈磨损,当填料对活塞杆的抱紧力趋于减小即摩擦力减小时填料环与活塞杆之间的缝隙增大,介质泄漏量增加,最终密封失效。
解决办法是在总体结构不变的前提下,更换活塞密封环调整活塞密封环与缸体之间的间隙或采用具有自润滑性能,耐磨性能更好的材料制作活塞环和填料环,再者可适当降低弹簧紧箍力,设计引入间隙密封。
弹簧的失弹大多是由于弹簧疲劳所导致,弹簧质量问题只占少数情况,只能更换质量好些的弹簧。
2.3.3填料密封盒冷却水流量偏小填料密封盒部位的温升主要是由于填料环与活塞杆剧烈摩擦引起的,这些摩擦热应被及时带走。
实际上,由于填料密封盒用水与缸套用水基本都采用并联形式,填料密封处的压降大,因而导致填料盒冷却水流量不够,摩擦热不能被及时带走,影响了填料的正常使用寿命。
因此,应适当增大循环水压力及流量以使循环水及时带走活塞杆与填料环摩擦产生的热量。
控制填料密封盒处的温度不大于60℃。
2.3.4填料密封处注油量过小或过大注油量过大容易造成过多的油乳化,形成沉积物;过小则填料环润滑效果不好,磨损速度加快,影响使用寿命。
注油量的确定除了按厂家的标准注入外,还应该在试车初期,通过检查密封环处的运行情况,确定一个合适的量。
试车结束后,打开检查填料处活塞杆上有无碳状物,以判断注油量的大小。
2.4管路振动2.4.1管路振动的原因引起往复压缩机及其管线振动的原因主要有两类:一类是由机组振动的不平衡基础设计不当而引起。
压缩机在组装过程中由于技术或质量问题造成机组装配误差大,引起机组的平衡恶化产生振动。
压缩机基础质量太小也可引起压缩机本体振动。
另一类是由管线内气流脉动引起活塞式压缩机吸气和排气的间隙变化,可使气体产生脉动——压缩机管线内充满气体时形成气柱。
该气柱是一个有连续质量的弹性振动系统,受到一定工况条件的诱导就会发生振动——在机组管系的弯头处气体运动方向会发生改变,从而使管线受到气体冲击力的作用。
系统管线弯头太多、管线受到的冲击力就会很大。
如果弯头处缺少固定支点,将会产生剧烈振动。
当流体稳定流动时,管线不产生振动;但当流体运动方向在管线断面突变处变化时,流体速度发生变化,导致管线受力改变——使管线内局部压力变化,产生一定的脉动,诱发振动。
如果管内有脉动存在,则管线内各部分的压力不同,也会形成振源。
由于管系内弯头较多,流体在管线内不断地改变流动方向,对管线形成冲击;并且流体自身的状态也发生变化——这些变化诱发的振动,其频率与管系固有频率重合时,则产生共振。
2.4.2采取的措施消除共振最基本的方法是将气流脉动压力减小,并将其固定在允许的最小值之内,使激发频率不等于管路固有频率。
具体方法有:(1)在紧靠压缩机每一级出入口处各设置一个缓冲罐,改变管系的气柱固有频率,破坏振源与管系振动频率的重合,并可降低气流脉动的幅值。
但是缓冲罐容积设计不好也会引起振动,经验表明其应该比气缸行程容积大10倍,且尽量靠近气缸;(2)在管系的适当位置,特别是管线的弯头处增设固定支撑,并在管线与支点间加垫硬橡胶板以改变支撑弹性并改变管系的振动频率;(3)在管线的适当位置增设孔板,以改变管系的振动频率,用孔板减振会伴有较大阻力损失,因此只用于已发生共振且无法改变截面的情况,其作用远不及缓冲罐的作用。
2.5撞缸撞缸是往复机组的重大恶性事故,主要表现为缸体内发生巨大的撞击声,严重时导致机组多处损坏,如缸盖撞飞,大小头瓦断裂甚至发生爆炸。
撞缸分为液击和金属撞击两种,液击声音比金属撞击声要沉闷一些,但是后果一样严重。
防X措施主要是规X日常操作防止大量带液;加强巡检,发现异常声音及时排查。
3、往复式压缩机的日常维护要保证往复压缩机长周期地安全运行,应该特别注重日常的维护保养。
首先必须清楚压缩机产生故障的原因,特别密切注意压缩机各零部件的异常和振动情况,严格规X操作;其次,进行故障跟踪,加强状态监测和检修管理,以掌握故障的诊治方法。
具体到日常操作应注意以下几点:1)加强对润滑油的监控,定期对润滑油进行指标分析。
及时置换不合格油品;尽量将油压、油温、油位控制在允许X围内。
2)对有负荷调节器的机组要注意备用机组负荷调节器的完好,定期活动,以保证负荷调节器灵活好用。
否则,压缩机如在泄荷状态下开机将直接导致压力超高,安全阀起跳。
3)重视盘车。
定期做好备用机组的盘车,最好是在开启润滑油泵之前盘车,在开机前的盘车就更为重要了。
日常盘车至少一周一次,这样可以提前预知机组的异常状况,避免发生低级错误。
4)往复压缩机一级入口和级间不可避免地会带液。
但是这些液体一定要及时排掉,防止气缸大量积液,造成液击。
有时大量带液会使入口过滤器差压升高,此时应及时清理堵塞的过滤器。
5)冷却的好坏关系到零部件的寿命。
机组的长周期运行,对工艺介质、气缸、填料、润滑油的冷却要密切注意,防止超温。
6)对于压缩机的检修质量,一定要按照检修规程要求检验。
如活塞杆锁紧螺母要切实达到额定的力矩;大头瓦紧固螺栓不可超出额定力矩太多,防止螺栓塑性变形或者疲劳破坏,并记录好每次的螺栓长度以作为今后参考。