降低4M50壓縮機(jī)故障停機(jī)保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行

張林峰 李俊杰

摘 要：大型往復(fù)活塞式氮?dú)錃鈮嚎s機(jī)是工業(yè)生產(chǎn)中的關(guān)鍵動(dòng)力設(shè)備，在冶金、石油化工、煤化工乃至船舶等諸多行業(yè)中使用廣泛，近年來，隨著裝備制造業(yè)的發(fā)展和各生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)能力的持續(xù)擴(kuò)大，壓縮機(jī)制造也日趨向大推力、多列氣缸發(fā)展，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)80噸活塞力、七列活塞的大型活塞式壓縮機(jī)，壓縮機(jī)的安全、穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)提高生產(chǎn)效率、降低消耗顯得越來越重要，尤其是在氮肥行業(yè)中其“心臟”地位尤其重要。

關(guān)鍵詞：活塞;壓縮機(jī);氮肥行業(yè)

一、現(xiàn)狀調(diào)查

中能化工共有4M50這一型號(hào)的壓縮機(jī)4臺(tái)。2019年上半年共停機(jī)40臺(tái)次，其中因六七段超溫及七段活塞環(huán)損壞停機(jī)13臺(tái)次。嚴(yán)重影響1#系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，給公司的經(jīng)濟(jì)利益帶來嚴(yán)重?fù)p失。

在對(duì)因六七段超溫的壓縮機(jī)進(jìn)行檢修時(shí)發(fā)現(xiàn)，換下來的六七段活門出現(xiàn)閥片斷裂及彈簧斷裂的情況。通過查閱相關(guān)材料發(fā)現(xiàn)閥片斷裂是由于彈簧出現(xiàn)問題后受力不均造成。

經(jīng)常因?yàn)榱纬瑴爻瑝涸斐赏C(jī)，發(fā)現(xiàn)活門室有活塞環(huán)屑，檢修發(fā)現(xiàn)活塞環(huán)已損壞完，因此造成活塞環(huán)槽磨損嚴(yán)重不能二次使用。

二、對(duì)策實(shí)施及效果

問題的焦點(diǎn)集中到彈簧上來，我們認(rèn)為是彈簧的質(zhì)量出現(xiàn)了問題，決定將彈簧的生產(chǎn)廠家由榮德更換為瑞德。

在4M50機(jī)上進(jìn)行實(shí)用后，新?lián)Q的彈簧堅(jiān)持了不到半個(gè)月就出現(xiàn)了問題，效果不理想。

在進(jìn)行改進(jìn)后，我們認(rèn)識(shí)到彈簧真正的原因可能是設(shè)計(jì)題，為此我們查閱大量技術(shù)資料和文獻(xiàn)。發(fā)現(xiàn)在重載情況下，彈簧端圈支承部位與臨圈發(fā)生接觸，易在臨圈圓弧面產(chǎn)生局部擠壓損傷，引發(fā)應(yīng)力集中，造成彈簧斷裂。彈簧疲勞壽命的薄弱環(huán)節(jié)在彈簧支承圈與工作圈的接觸部位，因此該部位的幾何形狀尤為重要。換言之，彈簧的幾何形狀在重載情況下極為重要，為此我們聯(lián)系廠家加工了錐度彈簧。為緩解彈簧重載運(yùn)行，我們選擇了具有緩沖槽的限位器。

在具體實(shí)施后，發(fā)現(xiàn)新的彈簧表現(xiàn)出了優(yōu)秀的性能。在1#機(jī)實(shí)施后，達(dá)到了連續(xù)運(yùn)行154天沒有問題的好成績(jī)。

在對(duì)六七段活門進(jìn)行摸索的同時(shí)，也在對(duì)七段活塞環(huán)，支承環(huán)易斷裂的問題進(jìn)行研究。原有的活塞環(huán)為190*177*5的環(huán)型槽結(jié)構(gòu)，支承環(huán)為189.8*182*73.9的環(huán)形槽結(jié)構(gòu)。出現(xiàn)斷裂的情況后，我們QC小組通過組織活動(dòng)進(jìn)行學(xué)習(xí)后，發(fā)現(xiàn)活塞環(huán)斷裂和支承環(huán)斷裂系環(huán)所受摩擦力和應(yīng)力過大導(dǎo)致。為此我們對(duì)原有活塞尺寸進(jìn)行車削改造，對(duì)活塞環(huán)槽加寬11mm，加深3.4mm，支承環(huán)槽加深5.2mm。改造后并聯(lián)系廠家加工出配套活塞環(huán)、支承環(huán)，尺寸分別為190*119*16，189.8*171*73.9。

三、直接效益

1.避免故障臺(tái)時(shí)80.5臺(tái)時(shí)，每臺(tái)時(shí)氨產(chǎn)量12噸，噸氨利潤(rùn)600元80.5*12*600=579600元

2.七級(jí)活塞少更換兩只，活塞環(huán)、支承環(huán)4套，缸套1只2*13000+4*（3315+960）+11025=54125元

合計(jì)：579600+54125=633725元

四、間接效益

1.減少壓縮機(jī)故障停機(jī)時(shí)的放空，減少能源消耗和環(huán)境污染

2.降低維修費(fèi)用，壓縮機(jī)停機(jī)次數(shù)減少，能有效避免活門等易損件的更換，節(jié)約維修費(fèi)用。

五、改進(jìn)推廣

4M50活門改進(jìn)的方法同樣適用于公司6M50壓縮機(jī)及H型壓縮機(jī)中，在對(duì)1#系統(tǒng)高壓段活門及活塞環(huán)、支承環(huán)改進(jìn)取得明顯效果的同時(shí)，將此方法運(yùn)用到其他壓縮機(jī)組中也取得了同樣的效果。在2#系統(tǒng)及定遠(yuǎn)公司也普及了該方法，都取得了滿意的效果。