大型往复压缩机组运行常见故障与改进措施

杨维乾

（中电投绥阳化工有限责任公司 贵州遵义　563003）

大型往复压缩机组运行常见故障与改进措施

杨维乾

（中电投绥阳化工有限责任公司 贵州遵义563003）

针对大型往复压缩机的特点，以贵州开磷息烽合成氨运行责任公司原料气压缩机6M-345/314压缩机为例，从投产试运、维护保养等实际生产管理环节总结了管理经验，以提高生产设备保障水平。

往复式压缩机；生产管理；措施

1　前言

贵州开磷息烽合成氨运行责任公司自2008年10月投产，主要核心设备包括6台上海电气压缩机泵业有限公司生产的6M-345/314气体压缩机。随着公司生产负荷的不断提高，其运行的好坏在很大程度上决定公司生产经营的好坏，但由于其活塞力和压缩比较大、机组附属设备多，往复运动部件容易损坏，其故障率高、维修量大，是一直困扰我公司合成氨装置长周期平稳运行的一个难题。为能准确地判断压缩机故障的原因，找准对策，处理得当，努力降低检修次数，缩短检修时间，才能保证大型压缩机在运行中的运行状态良好。本文就谈谈我们在大型往复压缩机运行中遇到的常见故障和改进措施。

2　 6M-345/314气体压缩机组运行状况及附属设备

6M-345/314对称平衡往复压缩机，驱动机为TK5300-18/ 2600同步电机，压缩机体采用循环水冷却；工作介质为氮氢气，介质均采用间接水冷的冷却方式；机组分六级压缩，进气压力0.015～0.035MPa，排气压力31.4MPa，轴功率5300kW，额定排量345m3/min。

表1　压缩机及主要附属设备参数表

3　机组安装、试运行过程中的出现的问题及解决办法

压缩机在安装、调试、试运行过程中，通过厂家人员现场指导，对施工队伍方案审查，设备管理人员、技术人员、操作人员的参与，我们发现了多处设计不合理的缺陷，通过协商，最终杜绝了设计制造过程的缺陷带到生产现场的现象。确保了机组组装、调试、试运行的效果。尽管我们在安装、调试、试运行过程中注重了诸多细节，但是在试运行时还是出现了压缩机主轴瓦被烧的状况，在此主轴瓦烧瓦过程中，一共损坏了10副主轴瓦损失共计十多万元，并且耽误了近两个月才开车成功。通过生产厂家工程技术人员和我厂技术人员的努力，最终断定：轴瓦与轴颈的接触面积不足是造成主轴瓦烧瓦的主要原因。通过生产厂家工程技术人员和我厂技术人员的努力，第一台机组试车成功，接着将其余5台机组按照同样的方法处理后，先后平稳投入运行，为我厂的正常生产奠定了坚实的基础。

4　气阀故障

气阀是往复压缩机的关键部件，其作用是使气体吸入和排出气缸。气阀常见的故障有：①气阀泄漏；②气阀密封垫片损坏。

4.1气阀泄漏的原因

（1）气体中含有半水煤气未除尽的污染物（硫和粉尘）的危害，这些污染物加剧了阀件的磨损。弹簧圈间的污物会使弹簧迅速损伤，并对其他气阀零件的使用寿命产生直接的影响。同时，这些污染物也同样增加气缸、活塞环、填料环的磨损。

（2）半水煤气气体中夹带液体，在生产中经常遇到气体带液，这些液体会牢牢地粘在气阀上，并有可能损坏阀座。此外还会稀释填料内的润滑油，加速机械零件的磨损。

（3）我公司压缩机一级、二级、三级气阀运行周期大都在20d左右，该压缩机原厂配的是金属环状阀片。金属环状阀，其特点是装配质量容易保证，但是，气体流通不一致，进口气阀阀片断裂后会掉到出口气阀，造成出口气阀损坏；并且使用周期短，不能满足连续高负荷的生产需要。

4.2经过管理人员和技术人员的总结，采取了两项措施

①将其一级、二级、三级气阀的阀片更换成工程塑料的环状阀片，其实用寿命大大延长，经过实测，其运行周期在3个月以上。②针对进口带液沫和污物，投用静电除尘器，是污物尽量减少，保证气体洁净。

5　辅机故障

5.1管道振动

整台机组的附属管道及一级、二级、三级缓冲器和接管多次出现裂纹，这主要是压缩机组运行中产生的振动造成的，产生振动的根本原因在于受交变载荷作用，作用在活塞式压缩机装置内的交变载荷有两种：①未被平衡的活塞惯性力；②活塞式压缩机供气不连续、气体管路强大的压力脉动所引起的干扰力。显然，对于前者所产生的装置振动，即便在机器空载运行条件下也会存在；而对后者所产生的装置振动，则只有当气流压力脉动较大时才会明显地观察到。从振动的观点看，只有将压缩机气体的脉动频率远离管系的固有频率，才能较好的控制管系振动，在实际中我们采取了对管系施加恰当的约束，使管系固有频率与气体的脉动频率不致吻合，管卡要有足够的刚性以便控制残留的激振力所引起的振动。支撑时其支撑件要有足够刚度并且在管的径向不应有任何间隙，但应允许管道在轴向有位移的可能，可在管卡与管道之间衬以软木或橡胶垫等。在弯头、变径管等存在激振力的地方，应避免长距离无支撑或悬挂的情况。通过以上对压缩机管系的控制，压缩机在运行过程中能保持运行平稳。

5.2水冷却器泄漏

二、三段水冷却器在使用中多次出现列管泄漏，投产一年多后，6台压缩机全部三段水冷却器列管芯子已经更换。该压缩机的一二三段水冷却器都是管壳式冷却器，运行中由于气流对列管的挠动，使列管和折流板之间相对碰撞，产生机械磨损，导致列管穿孔损坏。针对这种状况，我公司采取了更换所有的水冷却器，其中一级、二级水冷却器更改为波纹管的水冷却器，三级更改为套管式水冷却器，经过试运行6个月，未见损坏，达到预期效果。

总之、要保证大型往复压缩机长周期地安全运行，首先必须弄清压缩机产生故障的原因，对症下药，并且对故障进行跟踪，加强状态监测和检修管理，以掌握故障的处理方法。通过我们现场不断总结和试验，已经逐步掌握了大型压缩机运行过程中的主要故障，提高了公司生产设备保障水平。

[1]梅安华.小合成氨厂工艺技术与设计手册（上、下册）.北京：化学工业出版社，1995.

[2]王凤璋.大型压缩机安装.北京：化学工业出版社，1985.

[3]张麦秋，朱爱霞.化工机械制造安装修理技术.化学工业出版社，2007.

[4]齐一芳.往复式压缩机振动机理和管道振动设计.河南化工，2007（9）：43～45.

TQ051.21

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1673-0038（2015）20-0096-02

2015-4-28

杨维乾（1976-），男，汉族，贵州遵义人，助理工程师，毕业于贵州工业大学化工系，化工设备与机械专业，从事化工企业设备管理工作，对化工设备的管理有独到见解。