二連鑄加壓站煤氣壓縮機故障分析及處理

胡喆 陳光全

武鋼有限檢修中心 湖北武漢 430083

1 概況

武鋼有限能源環(huán)保部燃氣分廠回收作業(yè)區(qū)二連鑄加壓站是三煉鋼廠建造時所配套的煤氣加壓站，負責武鋼原煤氣管網(wǎng)的焦爐煤氣加壓輸送任務，武鋼進一步擴建成立三煉鋼、四煉鋼等廠后與三連鑄加壓站、四連鑄加壓站并網(wǎng)，主要負責為二煉鋼、三煉鋼、四煉鋼和軋輥廠焦爐煤氣加壓輸送任務[1]。2007年由于二連鑄加壓站設備老化，原來的四臺加壓機報廢，從北京京城環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限責任公司引進四臺新活塞式煤氣壓縮機，武鋼煤氣管網(wǎng)壓力正常時運行狀態(tài)為一轉三備、壓力偏低時運行狀態(tài)為兩轉兩備，機組相關參數(shù)見表1。

L5．5-30/0．2-7型活塞式煤氣壓縮機本體部分主要由機身、曲軸連桿機構、活塞、氣缸及煤氣閥等部分組成（L5．5-30/0．2-7型活塞式煤氣壓縮機結構示意見圖1），其工藝流程為管網(wǎng)壓力低于0．5Mpa時，機組開啟，焦爐煤氣由吸口經(jīng)一級進氣閥吸入一級缸加壓（壓力由0．02Mpa升至0．18-0．23Mpa），再由一級排氣閥經(jīng)一級冷卻器冷卻由二級進氣閥吸入二級缸加壓（壓力由0．02Mpa升至0．67-0．70MPa），經(jīng)二級排氣閥并入管網(wǎng)，管網(wǎng)壓力升至0．6Mpa 機組停機。

2 現(xiàn)狀調查

二連鑄加壓站四臺壓縮機僅3#壓縮機能連續(xù)運行，一旦出現(xiàn)武鋼煤氣管網(wǎng)壓力偏低，就會造成三連鑄加壓站、四連鑄加壓站的產(chǎn)生負荷加大，甚至超負荷運轉，加大了各加壓站的工作壓力與機械磨損，危及武鋼的安全生產(chǎn)[2]。

從2018年10月開始，我們以正在檢修二連鑄加壓站4#壓縮機為突破口，希望找出二連鑄加壓站的L5．5-30/0．2-7型活塞式煤氣壓縮機的缺陷以及缺陷產(chǎn)生的原因有針對性的進行處理，一舉解決二連鑄加壓站生產(chǎn)與備機的問題。

二連鑄加壓站4#壓縮機多次檢修，出現(xiàn)的狀況分別為：

（1）一級氣缸（立缸）壓力建立不足僅為0．09Mpa-0．12Mpa之間，低于設計的0．18-0．23MPa之間的要求，壓縮機不能運行；

（2）一級氣缸（立缸）與二級氣缸（臥缸）之間壓力過高達0．28Mpa，超出一級氣缸（立缸）與二級氣缸（臥缸）之間安全閥0．25Mpa的極限，安全閥自動開啟，壓縮機不能運行；

（3）二級缸壓力建立不足僅為0．5-0．56Mpa，低于設計的0．67-0．70MPa之間的要求，壓縮機不能運行；

（4）一級氣缸（立缸）與二級氣缸（臥缸）之間的一級冷卻器（見圖1）泄漏，冷卻水竄入二級缸，導致單向閥片損壞及壓縮機體振動，壓縮機不能運行。

3 改進措施

結合對二連鑄加壓站4#壓縮機的現(xiàn)狀調查和原因分析，我們進行了以下措施修復處理：

（1）對全部煤氣閥進行研磨修復處理，將研磨完畢的閥片和閥座清洗干凈，進行組裝，然后進行灌煤油試驗，若不符合技術要求，拆開閥門按上述繼續(xù)研磨，制止煤氣閥灌煤油試驗合格為止。

（2）選擇合適的煤氣閥密封墊片，通過查找相關資料，用硅橡膠〇型圈代替鋁板墊片，硅橡膠〇型圈見圖七所示，主要由硅（si-o-si）結合而成。具有極佳的耐熱、耐寒、耐臭氧、耐大氣老化，耐高低溫性均佳，一般使用溫度為-50至200℃，彈性良好及具有良好的壓縮率，有很好的電絕緣性能[3]。

（3）將進氮氣螺桿尺寸縮短5mm，通過測量，進氣螺桿尺寸過長，根據(jù)計算將進氣螺桿總長縮短5mm，可以成功解決膈膜被頂死、進氣閥常開狀態(tài)難題[4]。

4 實施效果

我們于2018年11月，二連鑄加壓站4#壓縮機經(jīng)改造修復處理安裝完畢后，進行試車，機組正常運行振動值1．2mm/s，運行機械狀態(tài)優(yōu),壓縮機的冷凝器w無泄漏，一級缸、二級缸無串水。具體運行參數(shù)如下：

一級進氣壓力：0．02MPa；一級排氣壓力：0．18-0．22Mpa；二級排氣壓力：0．67-0．7Mpa。

通過以上三項缺陷處理后，成功解決該機組排氣壓力無法建立難題。從2018年12月起，我們逐步推廣到二連鑄加壓站的其它煤氣壓縮機組上，同樣取得了良好效果，徹底解決二連鑄加壓站生產(chǎn)機組欠缺與無備機的問題，保障了武鋼煤氣管網(wǎng)壓力的正常調節(jié)與運行。

5 經(jīng)濟效益

二連鑄加壓站煤氣壓縮機在2018年10月-2018年11月這段時間，經(jīng)改造修復處理安裝完畢后，機組運行狀態(tài)優(yōu)未發(fā)生影響機組運行的設備故障，2018年12月推廣到二連鑄加壓站的其它煤氣壓縮機上，同樣取得良好效果。

表1 二連鑄加壓站活塞式煤氣壓縮機

5.1 直接經(jīng)濟效益

解決二連鑄加壓站生產(chǎn)機組欠缺與無備機的問題，避免機組報廢，L5．5-30/0．2-7型活塞式煤氣壓縮機一臺機組成本價為70萬元，共計修復三臺70萬元/臺×3臺=210萬元。

5.2 間接經(jīng)濟效益

通過缺陷修復處理后，修復的機組正常運行，確保了焦爐煤氣輸送的穩(wěn)定，保障了武鋼煤氣管網(wǎng)壓力的正常調節(jié)與運行，保證了二煉鋼、三煉鋼、四煉鋼以及軋輥廠的正常生產(chǎn)所創(chuàng)造經(jīng)濟價值不可估算！