钢管式压阀罩在往复活塞式压缩机中的应用

李丽娜

沈阳申元气体压缩机研究所 辽宁沈阳 110141

现代工业中，压缩气体的机器用的越来越多，按压缩原理分为两大类，即速度型和容积型。往复活塞式压缩机就是容积式压缩机中的一种。广泛应用于石油化工、天然气、煤炭深加工等领域。

压缩机的压阀罩是用来将压缩机中核心零件气阀紧固在气缸上的一个极其重要的零件，其质量的好坏直接影响压缩机的压缩安全性能。若其损坏直接导致压缩机不能正常工作，停工停产，将给用户带来很大的经济损失和安全隐患。

传统的低压压缩机采用灰铸铁材料的压阀罩，而我们采用的是钢管式压阀罩，我们将从经济，安全，环保三个主要方面进行比较分析。

1 钢管式压阀罩相对灰铸铁压阀罩的优势

1.1 钢管式压阀罩较灰铸铁压阀罩在经济性方面的优势

钢管式压阀罩采用的钢管按照压力等级，壁厚等级选用国家标准的45#钢管，在钢材市场可以即买即用，即使需要预定，生产周期较铸铁件也要短上很多，大大缩短压阀罩的生产周期，为压缩机整体的供货周期保驾护航。钢管式压阀罩零件表面全部为加工面，表面粗糙度至少为12.5，成品表面光滑像工艺品一样，让人耳目一新。钢管买进的是成品钢管，零件加工后废品率极低，不浪费材料，经济上占优势[1]。

传统的压阀罩当压缩机工作压力≤5MPa时，压阀罩采用灰铸铁（HT250）材料，压阀罩图纸设计完成后要发到铸件生产车间，按图纸进行铸件浇铸生产。首先需要先做木型，之后做砂型，再开炉炼铁水进行浇铸，浇铸好的铸件毛坯件还要进行时效处理。生产过程较繁琐。这样生产出来的毛坯件并不能保证是合格品，同时还要求铸件不应有裂纹、缩松、毛刺，缩孔和砂眼，气泡，浇铸不完全等缺陷的存在，并且不许用修补方法消除。最后加工后的铸件还必须进行消除内应力处理。铸件压阀罩成品有未加工表面，未加工表面凹凸不平，给人一种此零件比较粗糙的视觉感。灰铸铁压阀罩废品率较钢管式压阀罩要高出很多。

相比之下，钢管式压阀罩比灰铸铁压阀罩生产周期短，废品率低，经济实惠。

1.2 钢管式压阀罩较灰铸铁压阀罩在安全方面的优势

金属的力学性能是指标准条件下金属的屈服强度、抗拉强度、伸长率等等，也称机械性能。

（1）根据GB/T699-2015《优质碳素结构钢》查得45#钢：

抗拉强度是600MPa；

屈服强度是355MPa；

伸长率16%。

（2）根据GB/T9439-2010《灰铸铁件》查得灰铸铁（HT250）：

抗拉强度是250-350MPa；

屈服强度是165-228MPa；

伸长率0.3-0.8。

45#钢具有良好的机械性能，安全性高。广泛用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变载荷下工作的零件。同时还可以通过调质，淬火等热处理的方法提高他的表面硬度。我们的压阀罩采用45#钢管，大大的提高了它的安全性能[2]。

1.3 钢管式压阀罩较灰铸铁压阀罩在环保方面的优势：

钢管式压阀罩用的45#钢管在市场上有现货，可直接购买，钢管都是按根整米购买，通常情况下都是买进常用规格的钢管整齐的摆放在库房内备用。当需要的时候，选用合适规格型号的钢管用氩弧焊切割所需长度，拿到机床上，按照设计图直接加工。因为钢管现有规格较全，基本上能做到即用即取，省去购买时间、生产时间。不存在铸造生产上的危害，即经济又环保。

而铸件压阀罩因为有尺寸余量的限制，一个砂型对应一个尺寸，所以只能按计划需要开炉生产，不能事先贮备。然而在铸造过程中存在诸多的不安全因素，可能对人体产生多种危害，主要体现在以下几个方面：

（1）火灾及爆炸：红热的铸件、飞溅铁水等一旦遇到易燃易爆物品，极易引发火灾和爆炸事故。

（2）灼烫：浇注时稍有不慎，就可能被熔融金属烫伤；经过熔炼炉时，可能被飞溅的铁水烫伤；经过高温铸件时，也可能被烫伤。

（3）机械伤害：铸造作业过程中，机械设备、工具或工件的非正常选择和使用，人的违章操作等，都可导致机械伤害。如造型机压伤，设备修理时误启动导致砸伤、碰伤。

（4）高处坠落：由于工作环境恶劣、照明不良，加上车间设备立体交叉，维护、检修和使用时，易从高处坠落。

（5）尘毒危害：在型砂、芯砂运输、加工过程中，打箱、落砂及铸件清理中，都会使作业地区产生大量的粉尘，因接触粉尘、有害物质等因素易引起职业病。冲天炉、电炉产生的烟气中含有大量对人体有害的一氧化碳，在烘烤砂型或砂芯时也有二氧化碳气体排出；利用焦炭熔化金属，以及铸型、浇包、砂芯干燥和浇铸过程中都会产生二氧化硫气体，如处理不当，将引起呼吸道疾病。

（6）噪声振动：在铸造车间使用的震实造型机、铸件打箱时使用的震动器，以及在铸件清理工序中，利用风动工具清铲毛刺，利用滚筒清理铸件等都会产生大量噪声和强烈的振动。

（7）高温和热辐射：铸造生产在熔化、浇铸、落砂工序中都会散发出大量的热量，在夏季车间温度会达到40℃或更高，铸件和熔炼炉对工作人员健康或工作极为不利。

我国一直在提倡节能减排，绿色环保。我们采用钢管式压阀罩避免了铸件压阀罩在铸造生产过程中给环境带来的危害以及对人体的伤害。钢管式压阀罩所用的钢管是对市场上已有的钢管资源进行合理利用，一箭双雕[3]。

2 结语

压阀罩作为往复活塞式压缩机的一个重要零件，在长期的实践应用中，针对铸件频繁出现的各种问题，对其进行材质改革，由原来的灰铸铁材料改为钢材料，是一次重要的改革，即提高压阀罩的质量，缩短生产周期，又提高了压缩机的安全性。钢管式压阀罩的选择，即利于企业生产，提高产品的安全系数，又相对的保护环境，一举多得。