水环压缩机的故障分析及技术改造

2014-08-15高检法吕学军张育春崔光荣岳红林

中国氯碱 2014年3期

关键词：泵体密封面圆盘

高检法，吕学军，张育春，崔光荣，岳红林

（新疆中泰化学股份有限公司，新疆乌鲁木齐 830019）

1 回收压缩机现状

由于水环压缩机具有结构简单、使用维修方便等温压缩的特点，极易抽吸、压缩易燃易爆的气体，在氯碱行业得到了广泛的应用。

回收压缩机型号为2BEY2-15，过流部件（泵体、泵盖、前后分配板、中间壁、轴套等）材质为304，轴材质为3Cr13，设备为二级压缩，设计转速为1 480 r/min，最大吸气量为15 m3/min，出口设计压力为0.6 MPa。

2BEY2-15型水环压缩机自2010年10月在中泰公司正式投用，用于氯乙烯气体回收。在设备运行期间故障率较高，检修频繁，自2010年开车至2012年5月，共出现故障50次，主要集中在修复泵头、更换机封、叶轮、分液盘以及圆盘修复，给装置的安全运行带来很大隐患。

2 回收压缩机存在的主要问题及故障分析

（1）压缩机在运行过程中非驱动端轴承温度高、声音异常。通过多次分析发现，氯乙烯气体在通过一级长叶轮压缩后，通过中间壁圆盘进入二级短叶轮再次压缩，根据其本身设计结构和气体压缩对机体产生不平衡力，造成设备非驱动端轴承负载过大，频繁发生故障。

（2）压缩机前圆盘、后圆盘、中间壁圆盘、长叶轮和短叶轮，在运行过程中出现圆盘与叶轮严重摩擦、抱死，导致设备不能正常使用，其故障原因主要有以下几个方面，a.非驱动端定位轴承强度不能满足压缩机运行负荷，使压缩机轴承间隙发生变化或压缩机叶轮发生串位，造成叶轮与圆盘之间的摩擦故障；b.压缩机本身制造精度不高，在设备检修安装过程中叶轮与圆盘之间的间隙控制不合理，在运行过程中可能存在串气，造成机体内部运行不平衡；c.工作液供应不足，造成叶轮和圆盘之间不能得到良好润滑；d.次回收压缩机中间壁圆盘无冷却供液管线，设备本身设计通过一级压缩后的气液混合在经过中间壁圆盘时，对中间壁活塞环和涨力环进行润滑、冷却。但设备在运行过程中形成水环，到中间壁中心部位，只有很少的液体通过，不能满足活塞环和涨力环的润滑、冷却，造成活塞环和涨力环磨损，以至于中间壁与轴套直接摩擦，造成圆盘与叶轮进一步损坏；e.过流部件材质均为304材质，其本身热膨胀系数较高，设备机体各部件间隙控制不当，造成设备本身温度升高，发生摩擦故障。

（3）水环压缩机泵体密封垫泄漏，主要原因是，a.在设备本身制造过程中长泵体、短泵体与前后圆盘相互密封面只有10 mm左右，环形密封面厚度不均，密封面使用高压石棉垫，在运行过程中，对较薄密封面垫片进行洗刷，长时间运行密封垫片损坏，造成泵体密封面泄漏；b.基于设备本身材质及制作缺陷，设备长时间运行，机体温度升高，造成不锈钢泵体膨胀，设备在停运后，又发生冷缩现象，密封面厚度不均，以至于破坏设备原有密封面间隙，设备再次启用后，出现泄漏故障；c.圆盘和泵体密封面经过长时间运行，表面磨损或检修后，圆盘与泵体密封面存在安装间隙，也可能造成设备出现泄漏故障；d.压缩机泵体内表面至少附有4～10 mm不等的水垢，由于水垢将分液盘的入水孔和排气通道堵塞，导致压缩机抽气能力下降，使工作液流量下降，同时，水垢脱落在泵体内，使压缩机转子与分液盘卡死，都将导致压缩机泵头故障；e.工作液不足、负荷过大等造成机体温度升高。