往復(fù)式壓縮機運行中故障與預(yù)防方法淺析

吳微 孔垂超 代旭 羅天宇（中國石油天然氣股份有限公司遼陽石化分公司煉油廠，遼寧 遼陽111003）

往復(fù)式壓縮機運行中故障與預(yù)防方法淺析

吳微 孔垂超 代旭 羅天宇（中國石油天然氣股份有限公司遼陽石化分公司煉油廠，遼寧 遼陽111003）

本文淺析了往復(fù)式壓縮機運行中故障原因，并且在易損部件、工藝操作、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)和控制系統(tǒng)做了簡要分析，提出了預(yù)防方法，明顯提高往復(fù)式壓縮機的運行周期，減少了設(shè)備的維護費用，創(chuàng)造了更大的利潤空間。

往復(fù)式壓縮機；故障原因；預(yù)防方法

1　概述

往復(fù)式壓縮機在石油化工行業(yè)被廣泛應(yīng)用，如加氫裂化［1］、加氫精制、重整裝置等。這些大型核心機組的故障停機可能導(dǎo)致整套裝置停運，因此分析往復(fù)式壓縮機運行中故障并延長運行時間，不僅可以避免造成重大損失，而且還可以延長裝置運行周期和減少維護費用，擴大企業(yè)的利潤空間。此外，裝置需要進行擴能改造時，備用機組也被利用起來，造成沒有備用機組，所以提高往復(fù)式壓縮機運行的可靠性，已經(jīng)成為制造商、維護人員、用戶單位的重要課題。

2　往復(fù)式壓縮機的故障原因

往復(fù)式壓縮機在正常工作的情況下，一般是不會沒有任何預(yù)兆而突然損壞的。經(jīng)過對機組出現(xiàn)的故障進行分析，導(dǎo)致機組非正常停機的主要原因有運動機構(gòu)、氣路系統(tǒng)、水路系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)的故障等。

圖1　往復(fù)式壓縮機非正常停機的部件損壞概率分布圖

（1）傳動部件：曲軸、連桿、十字頭、活塞銷、活塞等零部件的故障。

（2）氣路以及其氣路密封部分：吸氣和排氣閥門、活塞環(huán)、支撐環(huán)、填料密封及排氣量調(diào)節(jié)裝置部分的故障。

（3）其他部件：包括氣、水、油三路的各種冷卻器、緩沖罐、分液罐、油泵、安全閥及各種管路系統(tǒng)方面的故障。

3　氣路系統(tǒng)

3.1安全閥

安全閥是壓力容器中的重要安全附件，在氣路系統(tǒng)中起著重要的作用，只有確保安全閥的動作靈敏、正確才能保證壓力容器的安全平穩(wěn)工作。經(jīng)檢驗合格的安全閥應(yīng)打上鉛封［2］。本裝置安全閥每年校驗一次。

3.2管路系統(tǒng)和閥門泄漏

檢查出泄露點，在漏點處的進行緊固連接或者更換密封墊片和閥門。

3.3吸、排氣閥工作故障

（1）閥片啟閉不及時，可能是氣閥彈簧力不匹配，可根據(jù)該工況重新計算彈簧彈力，更換彈簧或調(diào)整工況。

（2）閥座變形或閥片翹曲，影響氣閥的密封。對吸氣閥表現(xiàn)為氣閥溫度明顯升高。

（3）彈簧或閥片折斷，使氣閥失效。

（4）介質(zhì)較臟，在閥座通道和氣閥密封面上結(jié)焦和積碳，影響了氣閥的正常啟閉和密封。

本裝置采用的氫氣主要是重整氫氣和制氫氫氣，由于重整產(chǎn)生的氫氣中含有少量的氨鹽（NH4Cl），氯化銨容易在氣閥和氣體流道上沉積，導(dǎo)致氣體流道變窄，氣閥關(guān)閉不嚴，氣缸磨損（嚴重時甚至拉缸），密封損壞加速，所以在進入壓縮機前的新氫要進行脫氯，一般用氧化鋁進行清除氯化物。

4　傳動部件和潤滑系統(tǒng)

4.1潤滑油油壓過低（正常工作壓力為0.4MPa）

（1）機身油池內(nèi)潤滑油總量不夠。

（2）潤滑油油泵管線不通暢或泄露或某個連接部分有漏油。（3）潤滑油連鎖油壓表故障。

（4）潤滑油泵本身有故障（如齒輪磨損，軸間間隙過大等），使供油量偏少。

（5）潤滑油泵出口水冷器及水冷器后的過濾器堵塞。

（6）傳動機構(gòu)的軸襯（例如軸瓦、連桿大小頭等）磨損過甚，造成間隙泄油過多。

4.2潤滑油溫度偏高

（1）機身潤滑油沖洗運動機構(gòu)以及滑道的內(nèi)表面上的鐵屑、防銹漆等雜質(zhì)，導(dǎo)致潤滑油變臟，加大了摩擦系數(shù)，產(chǎn)生過多的熱量導(dǎo)致油溫升高。

（2）支撐運動機構(gòu)的磨擦面拉毛，運動機構(gòu)配合間隙不當(dāng)，使磨擦產(chǎn)熱過多。

（3）油泵損壞使?jié)櫥凸┯土坎蛔恪＃?）潤滑油乳化變質(zhì)油膜形成不好。

（5）潤滑油水冷器供水不足（水壓過低）或其換熱表積垢，造成潤滑油冷卻不到位。

4.3活塞桿時最容易損壞的運動部件之一，本裝置就出現(xiàn)過一次活塞桿斷裂的事故，斷裂處是密封部位的活塞桿，有以下原因；

（1）活塞桿設(shè)計制造中有缺陷，強度和韌性不夠。（2）活塞桿、密封和缸套裝配的同心度不夠。

（3）活塞桿和密封之間的間隙不夠，導(dǎo)致磨損加劇。

（4）活塞桿和十字頭和活塞頭連接不到位，導(dǎo)致運行過程中拉伸和壓縮應(yīng)力過大。

5　冷卻水系統(tǒng)

冷卻效果差主要是以下原因造成的：

（1）水泵損壞，導(dǎo)致供水量不足。

（2）冷卻器換熱管表面或氣缸水道內(nèi)表面積垢，換熱效率下降，使冷卻水溫度偏高。

（3）冷卻水管路有泄漏，使供水量不足。

（4）氣缸內(nèi)部氣道與冷卻水道有滲漏，使水中帶氣（表現(xiàn)為冷卻水水壓上升）。

6　結(jié)語

為了提高往復(fù)式壓縮機的運行周期，還應(yīng)提高維護人員的整體水平，增進全員對設(shè)備的了解，不僅能發(fā)現(xiàn)表面問題，還因該能預(yù)判一些潛在的故障，如氣閥、活塞環(huán)、支撐環(huán)、填料損壞和連桿的磨損情況等。日常應(yīng)該加大巡檢力度，及時反饋運行狀況。工藝上嚴格控制運行參數(shù)（如壓縮比、排氣溫度等）。

［1］韓崇仁.加氫裂化工藝與工程［M］.北京：中國石化出版社，2001：401～405.

［2］鄭學(xué)鵬.提高往復(fù)式壓縮機運行可靠性的方法淺析［M］.北京：石油化工設(shè)備技術(shù)，2004，25，（4）

吳微（1985-），女，黑龍江省伊春市人，助理工程師，本科，主要從事石油化工生產(chǎn)。