DPC2803型往复式压缩机组动力缸体开裂原因

2020-05-22张鹏

石油研究 2020年1期

张鹏

摘要：本文介绍了DPC2803型往复式壓缩机构造和工作原理，针对往复式压缩机动力缸体开裂原因展开分析，通过研究制定了一系列预防缸体开裂的实施措施，从而降低缸体的损坏率，延长缸体使用寿命。

关键词：缸体构造原理;缸体开裂原因分析;预防措施

前言

DPC2803型往复式压缩机组缸体，是可燃气体压缩、燃烧的空间，压缩机组工作中，燃气温度最高能达到2200-2800℃，压力高达1-3MPa，高温直接作用于燃烧缸缸体内壁，外壁受水的冷却，缸体承受的热应力较大，因此压缩机组动力缸体不仅要求其有较高的强度和刚性性能，还要具备良好的稳定性，强大压力下不会产生变形。但是实际中过大的热负荷、过高燃烧会产生强烈的摩擦，会造成压缩机组动力缸体损伤，进而引起缸体开裂，使压缩机停止工作。本文通过对DPC2803型往复式压缩机组动力缸体开裂原因，进行分析研究，进而提出了多种有效措施来避免动力缸体损坏，并取得了较好成绩。现将研究过程阐述如下。

1动力缸缸体构造和原理

动力缸缸体制造工艺标准高，内部经过打磨加工，增强压缩机组缸体稳定性，耐高温高压性能好。

压缩机组动力缸体中的活塞运动时，活塞先关闭进气口，再封闭排气口，使得燃气进入压缩机组动力缸体中，活塞继续运动此为压缩过程;当火花塞点燃气体，气体产生膨胀作用，推动活塞运动，此为做功冲程;活塞运动吹扫缸内的废气，有助于废气的排放。

2动力缸体开裂原因分析

2.1产品设计存在缺陷

DPC2803型往复式压缩机缸体发生开裂主要原因是产品设计、结构方面存在缺陷，即发动机曲轴上无平衡块及减震装置，当发动机工作时因强烈的振动使缸体结构内应力增加，并且随转速变高不断增加，尤其是机器满载或负重情况下最为严重，因发动机高速运转，曲轴不断扭转振动就会造成缸体开裂，且缸体相关部件也会开裂，引起多方面损坏，从而降低压缩机的使用寿命。为降低压缩机高速运转中由于曲轴振动扭转造成的损坏，在曲轴位置增加减震器装置，扭振器、曲轴平衡块从而提高了发动机工作中的稳定性。利用这一措施，从而使缸体开裂的应力降低。

2.2材质原因

当铸造性能工艺不符合标准要求，出现沙眼和气泡等现象，就容易降低缸体强度，当压缩机在高温、高压下工作时，容易出现缺陷地方的缸体开裂。

2.3润滑异常

当DPC2803型往复式压缩机机组进行工作，润滑方式有两种：飞溅式润滑和注油式润滑。发动机曲轴箱采取的是飞溅式润滑：通过一定的措施使机油飞溅，从而达到连杆小头、主轴盖位置的机油盘都有机油，机油随着油通道顺利到达轴承和滑道。另外注油润滑。注油位置有压缩缸体、动力缸体等，是通过过滤器和注油器来进行润滑的。当往复式压缩机机组工作中动力缸润滑油少或缺失，会造成动力缸体不能被有效润滑，加大对动力缸体的磨损，降低动力缸体的使用寿命;当润滑油遭到污染，会造成发动机组动力缸内积碳严重，积碳遇到高温在缸体内快速升温，增加了缸体的热负荷，过高的温度会对发动机造成损伤，从而引起压缩机组动力缸体开裂。

3动力缸体维护预防措施

3.1从产品设计上

为降低发动机高速运转中由于曲轴振动扭转造成的损坏，在曲轴位置增加减震器装置，扭振器、曲轴平衡块从而提高了发动机工作中的稳定性。利用这一措施，从而使缸体开裂的应力降低38%，这足以说明，扭振器、曲轴平衡块对解决发动机缸体开裂具有重要的作用[1]。

3.2铸造性能工艺上

往复式压缩机缸体铸造性能标准要进行严格控制，在焊补工艺中要严格依照

工艺标准进行，使产品符合质量标准的要求。

3.3积碳问题处理

当燃烧室内的积碳沉积严重，造成动力缸缸体薄弱处的开裂损坏，基于此，为避免此类情况发生，应该现场对破损的空气滤网进行清洗和更换，防止空气中的杂质进入缸内燃烧室进行燃烧，从而保证缸体内外的压差不超过2000Pa

3.4定期进行监测

利用专业的检测设备定期对DPC2803型往复式压缩机组作业情况进行检测，利用如点火、温度、压力和震动曲线图来检测压缩机组动力缸内的运行状况，发现故障，分析原因，并由专业检修人员消除故障隐患，从而延长压缩机组动力缸体使用寿命。

3.5定期维护保养

对往复式压缩机组进行保养，利用拆卸火花塞，进行检查火花塞腐蚀情况。当发现火花塞腐蚀情况较严重时，要拆卸压缩机组动力缸检查其内部，及时对缸体的积碳进行清理，必要时更换活塞环。从而降低燃烧室的失火、早燃现象，延长缸体的使用寿命[2]。