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《大型往复式压缩机气阀寿命的探讨》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第25卷第1期吉林化工学院学报Vol.25No.12008年2月JOURNALOFJILININSTITUTEOFCHEMICALTECHNOLOGYFeb.2008文章编号:100722853(2008)0120072204大型往复式压缩机气阀寿命的探讨112何丽红,张勤,侯铁成(1.吉林化工学院机电工程学院,吉林吉林132022;2.中国石油公司吉林石化分公司,吉林吉林132021)摘要:根椐大型往复式压缩机气阀阀片的失效形式,分析了气阀弹簧、压缩介质等因素对气阀寿命的影响,并通过损坏阀片弹簧断口的金相组织观察,分析出疲劳裂纹的形成和发展过程,结合改进实例,提出了提高气阀使用寿命的途径.
2、关键词:往复式压缩机;气阀;寿命中图分类号:TH45文献标识码:A大型往复式压缩机主要应用于石油化工等领阀损坏的柱形阀弹簧.域,气阀是大型往复式压缩机中重要部件之一,气阀的寿命直接影响压缩机的可靠性,这一点对于大型往复式压缩机尤为重要.由于化工生产的特点,气阀的使用寿命普遍很低,有的甚至寿命不[1]足1000h.针对此问题,对大型往复式压缩机气阀阀片的损坏原因进行了分析,并对提高大型往复式压缩机气阀的使用寿命进行了探讨.图1典型径向断裂的环状阀片1气阀的失效形式及损坏原因分析气阀的失效主要是气阀阀片损坏,阀弹簧断裂或阀弹簧松驰变形,根据大量损坏的阀片统计,阀片失效主要是产生径向裂纹或断裂和磨
3、损及腐蚀麻点.图1是某化肥厂大型往复式压缩机典型的带有径向断裂的环形阀片,并有严重腐蚀、磨损图2损坏的柱形阀弹簧的照片,对径向断裂的阀片有的在断裂处还出现有小面积表面块状剥落,如图所示,在阀片内外圈1.1气阀弹簧对阀片寿命的影响的密封口处都留有明显的磨损痕迹,严重的减薄(1)气阀的弹簧力是影响阀片寿命的主要因可达0.5mm.阀弹簧的失效主要有三种形式,一素.气阀的弹簧力直接影响阀片的运动规律和气是阀弹簧的磨损,从使用的阀簧中,大多数的阀弹阀的能量损失,弹簧力的过大过小都会直接影响簧端圈已经磨得发亮,其中不少阀端部磨平圈长阀片的寿命.从损坏阀片几乎都是径向断裂的情度已经减少,许多弹簧外圈已经磨
4、出了光亮的棱,况看,阀片的断裂是由撞击而造成的,一些寿命较二是松驰变形,有些弹簧的节距已经不等,尤其在短的气阀阀片,往往是由于气阀弹簧力不适当,阀靠近端圈的几圈,节距明显变大,刚度下降,自由片运动规律不合理.图4是某化肥厂氮氢气压缩高度恢复不到原来的高度,三是阀弹簧碎断,图2机二段排气阀阀片计算机模拟的运动规律曲线.是某化工厂生产系统的大型往复式压缩机二段气从图中明显地判断出气阀弹簧力过大,属于颤振收稿日期:2007-10-12作者简介:何丽红(1968-),女,吉林蛟河人,吉林化工学院实验师,硕士,主要从事化工机械方面的研究.第1期何丽红,等:大型往复式压缩机气阀寿命的探讨73的情况,阀片
5、的使用寿命不足1000h.化工流程另一类断口的断裂方向和直径平面重合,说明是用的大型往复式压缩机的运行往往受化工流程的在弯曲应力作用下,疲劳断裂.为分析阀弹簧的断变化而制约,工况不稳定或偏离额定压力下工作口,在铝试块上嵌了个断裂的阀弹簧,经处理后,时,都可能会造成运动规律改变,阀片颤振,冲击在400倍下用显微镜进行观察,发现在断处有大频率增加,寿命下降.量非金属杂物,并且只有在断口的区域存在,观察外圈还会发现弹簧外圈已被严重磨损,在另一个弹簧断口处观察发现,存在脱碳现象,另外在右上角有一埋藏裂纹在弹簧体内部,根据金相照片观察到的缺陷可分析出弹簧的加工及工质腐蚀、磨损等原因都可能造成阀弹簧的断
6、裂、松弛等失效现象.1.2压缩介质的腐蚀对阀片寿命的影响很多大型压缩机的工作介质一般都具有腐蚀图3弹簧力过大阀片的运动规律性,如含H2S、CO2、等介质,使阀片的材料疲劳极限显著降低,同时气流以较高的速度冲刷阀片容易造成阀片表面组织破坏,产生腐蚀,出现麻点或[3]凹坑,如图1所示,另外压缩介质一般有一定的湿度,特别是油水分离器效果下降时,分离不净的润滑油和压缩气体经冷却器后析出的水分混合在气体中,当随气体流过气阀时,有一部分贴附在阀座密封口处,使阀片和升程限制器等零件表面形成液膜,液膜所产生的附着力阻碍阀片的运动,引起阀片滞后开启或关闭,增大了气流顶推力,当油图4有裂纹的阀片断口水含量愈多,
7、附着力愈大,对阀片的运动规律影响(2)弹簧失效是导致阀片断裂的主要原因之也愈大,严重影响气阀阀片的使用寿命.一.根据对大型压缩机气阀失效的调查统计,发现在有阀片断裂的气阀中,几乎都存在失效的弹簧.检修中发现有些阀片未损坏而弹簧有几个已经碎断,至于阀片损坏而弹簧未损坏的却极少见.由此可见,弹簧往往先于阀片失效,分析其原因,由于弹簧本身的质量或某些工艺用压缩机,由于工艺条件的限制,在个别的级压力比较高,造成排气温
