往复压缩机气阀故障诊断一例

李大鹏，高宏全，王大勇

（1.中石油克拉玛依石化有限责任公司，新疆克拉玛依 834003；2.克拉玛依市科比技术有限责任公司，新疆克拉玛依 834003）

1 玉套高压加氢处理循环氢压缩机K-101B

该压缩机为意大利·新比隆公司生产，型号为2HE/1，整体为双作用式两列对称平衡型一级压缩机，其主要技术参数为：转速329 r/min，排气量81 000 Nm3/h，功率690 kW，入口压力16.8 MPa，排气压力19.2 MPa。机组为装置内的重要设备，如果机组因故障停运，将给正常生产带来波动和较大的经济损失。

2 设备结构与测点分布

压缩机及监测点位置如图1 所示。

图1 压缩机及监测点位置

其中，1#缸为处理循环氢左一级压缩缸，2#缸为处理循环氢右一级压缩缸；H 表示压缩机盖侧，C 表示压缩机轴侧，S 表示吸气阀，D 表示排气阀；1HS1表示1#缸压缩机盖侧1#吸气阀，其他气阀编号以此类推。

2017 年12 月28 日进行日常巡检时，发现此压缩机流量明显下降，并伴有异常响声，响声位置不明确。此压缩机平时为一月进行一次定期状态监测，有故障时可临时增加监测频次。随后对机组进行状态监测：对压缩机进行了整体状态监测，首先对气缸盖侧、轴侧缸盖处布置振动测点，监测气缸的高频、低频振动信号，此项监测信号可以判断活塞环是否存在异常磨损、活塞杆锁紧螺母是否存在松动现象；对各气阀进行超声波和高频、低频振动监测，用来判断气阀和活塞环是否存在泄漏和异常撞击；对十字头进行高频、低频振动监测，用来判断十字头是否存在松动和异常磨损现象。

图2 2#缸气阀超声波曲线

图3 2#缸气阀振动曲线

通过对监测信号的分析发现，2#缸气阀的振动曲线和超声波曲线在图2a、图3a 中曲柄转角为90135处曲线峰值比之前有明显增加，此曲柄转角对应的盖侧吸气阀打开的时间段。初步判断2#缸盖侧吸气阀可能存在泄漏现象，建议车间对此气阀进行拆检。

3 拆检及维修后监测情况

根据建议，次日对2#缸盖侧吸气阀进行拆检，发现该吸气阀有破损（图4），异常响声可能来自于破损的金属碎片，碎片在气阀的开启、关闭过程中随气流进行运动，产生撞击，发出异常响声。气阀的破损会产生气阀的关闭不严现象，造成气体的泄漏，流量下降。

图4 2#缸盖侧吸气阀拆检情况

随后更换该气阀，维修后机组流量正常，异常响声消失。维修后对机组进行状态监测显示，超声波形和振动曲线中峰值明显减小，图形与故障前相比变化不大（图2b、图3b）。通过状态诊断可判断故障类型和故障部位，准确的诊断有效减小了盲目维修带来的不必要人力浪费和经济损失。