浅议甲醇装置焦炉气大型活塞压缩机组安装与检修

摘要：在石油、化工、冶炼等行业，压缩机是其制造系统的核心。压缩机组工作正常与否将直接影响到该企业的生产安全及经济效益，所以规范大型压缩机组的前期安装精度及后期的维修保养非常必要。文章通过阐述压缩机组安装要求、压缩机组常见故障分析及解决办法，以供参考。

关键词：甲醇装置；焦炉气；大型活塞压缩机组；机组安装；机组检修 文献标识码：A

中图分类号：TQ223 文章编号：1009-2374（2016）12-0068-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.12.032

活塞式压缩机具有驱动型式简单、机械效率高、适应能力强的特点，已广泛应用于在众多领域，尤其在石化工业中的使用更为普遍。在甲醇的合成装置中，大多使用大型活塞压缩机组作为驱动装置。为确保甲醇生产系统高效、平稳的运行，必须强化对机组设备的维修及管理，以降低设备的故障发生率，进而保证企业的生产过程能够安全、持续地进行。

1 机组关键件安装

1.1 压缩机机体

（1）将机体放置于检验合格的机架上，并根据滑道及主轴孔中心线对机体中心线进行找正，其目标偏差值≤2mm，标高偏差值为±2mm。找正后再用框式水平尺测量其纵向和横向水平度，使其纵横向偏差值≤0.05mm/m。

当现有机架不能满足精度要求时，可增加临时垫铁进行调整；（2）将地脚螺栓与机器底座螺栓孔对中后，对机体进行一次灌浆，灌浆时必须保证预留孔上口处的平整度，不能有凸凹现象；（3）待灰浆完全硬化后，拆去垫铁，在每根地脚螺栓的两边各插入一组衬垫（即一个平垫铁和两个斜垫铁的组合）。均匀拧紧机体上的地脚螺栓，同时用水平儀检查纵、横向水平度。

1.2 机身部件安装

（1）曲轴的安装。曲柄开度是曲轴是否正常运转的主要指标。即曲轴旋转一周，曲柄间距离差应≤0.032mm，如超过此范围值，将会出现轴承偏磨现象，从而导致曲拐处出现裂痕；（2）连杆螺栓的安装。为了消除附加弯曲应力影响，在连杆大头分界面与连杆螺栓孔处，必须保证H7/g6的动配合。为了保证安装面有足够的预紧力，应采用扭力扳手逐步拧紧，使连杆螺栓的伸长量为0.25～0.35mm，最后再穿上开口销。

1.3 汽缸的安装

（1）必须将气缸与导轨箱止口对正后，再使用扭力扳手紧固；（2）安装前须检查汽缸与导轨箱接触面是否平整，如存在凹凸缺陷，必须修复接触面后再进行连接，以避免间隙漏气的现象；（3）打开汽缸缸盖，用框式水平尺检查汽缸水平度，调整支架高度使其水平偏差不大于0.05mm/m；（4）汽缸支架一次灌浆。对气缸支架地脚螺栓孔进行一次灌浆，待达到强度后，紧固地脚螺栓。

1.4 密封填料与刮油器安装

（1）密封填料是由若干组密封环组成的，其内部设置有冷却水、密封氮气、润滑油三个系统，是压缩机的重要部件之一，主要用以密封汽缸中高压气体沿活塞杆的外泄漏，所以安装前必须对水路、油路、气路清洗、检查、吹干；（2）刮油器由壳体、刮油环、阻油环、压盖组成，主要用于刮除活塞杆上黏附的润滑油，所以其刮油环方向安装十分关键，禁止装反。

1.5 活塞、活塞杆及活塞环的检查与安装

（1）安装前，应将活塞杆、活塞放入机油中清洗，并擦拭干净。安装活塞环与支撑环后，应分别检查活塞环、支撑环与活塞环槽间的轴向间隙，并分别控制在0.35～0.503mm、0.98～1.244mm的范围内；（2）活塞杆与十字头连接。将止推圈装在活塞杆尾部并用拉紧弹簧箍住，引入十字头颈部内，调整其位置合适后将螺母锁紧；（3）活塞安装。活塞安装完毕后，应采用压铅法的测量其前后指点。测量后可通过调整调节圈位置，使其前后间隙控制在标定范围内，最后再将活塞定位螺钉及锁紧螺母旋紧。

2 机组常见故障

活塞式压缩机属于高速往复作业的装置，如不定期停机检修，常出现以下故障：（1）压缩机排气量不足；（2）活塞与气缸端面直接或间接发生撞击；（3）曲柄销轴瓦的偏磨；（4）活塞杆断裂；（5）压缩机振动；（6）排气温度过高；（7）附属设备的故障。

3 机组故障原因分析及解决措施

3.1 压缩机排气量不足的原因及解决办法

压缩机排气量不足的可能原因有：（1）吸气阻力大，吸气量不足，导致排气量不足；（2）活塞式压缩机在使用一段时间后，由于活塞环、支撑环或气缸内壁等零件出现磨损，导致活塞与气缸配合间隙过大而造成排气泄漏。

解决办法：（1）定期清洗或更换空气滤清器；（2）出现排气量不足后，应拆开气缸体，检查各配合间隙，是否已超出安装许可范围，如超出，可通过更换活塞环、支撑环等方法消除。

3.2 压缩机运行过程中撞缸的原因及解决办法

压缩机运行过程中，撞缸的主要原因有：（1）直接撞缸。由于压缩机体本身的安装误差，导致活塞和气缸的相对位置发生变化，并超出安装要求的设定值时，缸盖与活塞就会发生直接的撞击；（2）液压撞缸。冷却水、润滑油及压缩气体中含水分过多，进入气缸后，在压缩力的作用下，会造成活塞与气缸盖的间接撞击，俗称“放炮现象”；（3）异物撞缸。因吹管不干净、进气口前端过滤网破损、检修过程中异物掉落、气阀螺母脱落等原因导致异物进入气缸，造成活塞与缸盖的间接撞击。

解决办法：（1）安装前严格控制活塞与气缸体间的间隙，防止由于活塞位置的变化而引起撞缸，检修后均应对活塞和气缸间的间隙进行检查和调整；（2）在压缩机启动前进行盘车检查，在确保气缸内无积液后再启动机组；（3）在检修过程中应防止异物进入气缸内，并在启动前必须进行盘车检查。机组启动后注意倾听气阀及气缸内有无异响。

3.3 由于曲轴偏斜导致曲柄销轴瓦的偏磨

由于曲轴偏斜，导致曲柄销轴瓦的偏磨，所以在安装曲轴联轴器时，须保证其安装角度及安装面的平行度，避免曲轴远端偏斜，从而解决轴瓦偏磨。

3.4 活塞杆断裂的原因及解决办法

活塞杆主要断裂的部位是与十字头连接的螺纹处以及紧固活塞的螺纹处，其断裂的可能原因有：（1）设计强度不足；（2）安装时预紧力调整不当；（3）卧式活塞长期运转后出现下部偏磨，在连接螺纹处产生纵向拉力。

解决办法：（1）询求厂家或供应商对活塞杆强度进行检测验证，对存在安装隐患件进行更换处理；（2）给定预紧力调整范围；（3）在定期检修期间，对该部位重点检测，对存在偏磨的活塞环进行更换，消除连接螺纹处可能产生的纵向拉力。

3.5 压缩机振动及解决办法

压缩机运行过程中，由于受到交变载荷的作用，就会产生机体振动。压缩机装置内交变载荷主要有两种：（1）活塞惯性力的失衡；（2）由于压缩机管路供气不连续，气体在管路内强大的压力脉动所引起的干扰力。

解决办法：（1）保证机组内各配合处的公差，将各部件运转调整到最佳状态，以消除或减小由于惯性力失衡所引起的振动。另外，要严格控制压缩机基础建造质量，消除由于地基不牢而引起的压缩机的振动；（2）为了消除干扰力，可采取如下措施：在排气管路增加压力脉冲缓冲器；当气缸至缓冲器较远，接管较长时，可在气体管道上设置孔板，使气流均匀通过；可在机脚处安装减振器；管道布置应尽量平直，避免拐弯，管道支撑点应设置恰当。

3.6 排气温度过高的原因及解决办法

排气温度过高可能原因有：（1）冷却器积污严重，热量不能及时排出，冷却效果差；（2）冷却水量少，水温高，温差比小，散热慢；（3）冷却器管路破裂。

解决办法：（1）定期对冷却器进行除污、除垢处理，确保冷却效果；（2）注意观察水温表，及时补充冷却水，尽量降低冷却器循环水温度；（3）定期检查冷却器外观，发现冷却器管路破裂时应及时更换冷却器。

3.7 附属设备的故障及解决办法

附属设备的故障可分三种：（1）由于润滑补充不及时，造成机构的油少干磨，使得润滑油温度过高或压力不足；（2）由于供水阀或排水阀的工作不正常，造成冷却水路水压过低或者水温过高；（3）由于油泵及油冷却器工作不正常，造成系统油压过低或者油温过高。

解决办法：（1）选择黏度较高、质量好、化学性能稳定、氧化性好的润滑油，定期补充润滑油；（2）出现故障时，及时对供水阀或排水阀的开度进行检查，调整其开度，使水温在许可范围内波动；（3）停机，对油泵、油冷却器进行拆解检测，确定其是否存在异常。如都无异常，应停机30分钟以上后再开机。

4 结语

活塞压缩机组的安装质量、定期检测、维修保养十分关键，只有严格遵守执行操作规程，才能使压缩机组在最佳状态下运行，使机组使用寿命更长，以保障企业利益最大化及人员设备安全。

参考文献

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[2] 赵月刚，马洪光，贾树彦.活塞式压缩机检修中的关键环节小结[J].化工设计通讯，2010，（4）.

[3] 郭春梅.活塞式压缩机检修过程中常见故障及处理方法[J].化工管理，2014，（32）.

[4] 陈志海.甲醇生产中焦炉气压缩机运行状况的改善

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[5] 梁长桥，丁卉，刘存凤.浅析如何延长活塞式焦炉气压缩机运行周期[J].煤矿现代化，2009，（S1）.

作者簡介：张玉东（1975-），男，河北迁安人，唐山市海港开发区中润公司设备部机电工程师，研究方向：焦化化工机械设备检维修技术及管理。

（责任编辑：王 波）