青岛石化往复式压缩机故障研究和气阀改造

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1、青岛石化往复式压缩机故障研究和气阀改造　　摘要本文主要介绍了两起在生产装置大修后往复式机组的异常故障，包括活塞环严重磨损故障、活塞端面结垢故障，同时叙述了压机PEEK气阀改造及使用效果，希望为设备操作管理人员提供类似经验。关键词往复式活塞压缩机；活塞环；活塞死点；气阀故障；PEEK气阀中图分类号TE974文献标识码A文章编号1674-6708（2013）93-0171-020引言青岛石油化工有限责任公司半再生催化重整装置和柴油加氢精制装置的主要压缩机均为往复式活塞压缩机。往复式活塞压缩机由于设计原理的关系，决定了其易损配件较多，故障发生

2、频次较高，出现的故障如不能及时处理，会对压机造成更大的损害，严重时会导致装置停工甚至发生安全事故，及时正确处理压机故障是设备管理人员工作的重中之重，本文着重介绍两起装置检修后机组出现的故障。机组的气阀进行PEEK阀片改造后，使用效果有明显提高，作者在这里也简单进行介绍。1柴油加氢精制装置多级压缩机K101活塞环磨损81.1压缩机K101参数压机为四列卧式对称平衡型活塞式压缩机，新氢三级压缩，介质为重整产的较高纯度氢气；循环氢一级压缩，介质为循环氢气加硫化氢，活塞和密封填料采用注油润滑，基本参数见表1新氢一级新氢二级新氢三级循环氢气缸直径

3、440mm285mm190mm293mm作用形式双作用双作用双作用双作用气阀数量（吸/排）4/42/22/22/2吸入压力0.49MPa1.36MPa3.56MPa6.93MPa排出压力1.39MPa3.58MPa9.05MPa9.11MPa表1K101AB基本参数1.2故障现象及处理过程1）某年度压缩机K101B按规程大修完毕并空荷试运正常，在带荷100%运行8小时后二级出口安全阀起跳。多次更换二级排气阀和三级吸气阀，重新开机后压力仍然上升非常快，而三级压力却很低，几乎不做功；82）检查三级排气阀和出口单向阀，有很多黑色泥垢并有块状物

4、。抽检三级气缸的活塞环和导向环磨损十分严重，活塞环厚度由13mm磨损至最薄处2.5mm，且变形严重如图1，导向环厚度由6mm磨损至最薄处3mm，同时发现三级气缸镜面下部有明显磨损痕迹，应为活塞下沉后与气缸镜面接触，发生磨损故障；图1活塞环磨损情况3）更换三级气缸活塞环、导向环和气阀，对磨损镜面进行修复。压机运行带荷50%二级单独做功时排气压力仍然缓慢超压，但在100%时做功时排气压力正常，此情况运行约3000小时后明显好转。1.3故障原因分析及措施1）本次故障主要原因为气缸注油量偏低。K101B三级气缸在正常生产时调整较低注油量，压机大

5、修后并未及时调大，导致更换的活塞环和导向环近似干磨，而磨损的粉末进一步堵塞注油管路，加剧磨损，导致活塞杆下沉严重致使气缸串气，三级无法做功压缩，造成二级出口憋压；2）DCS趋势显示压机在运行至6个小时左右三级活塞杆下沉监测有过报警，但因为压机刚检修完毕，操作人员误认为是仪表故障，未及时仔细核实，错过最佳处理故障的时间；3）压机在检修完毕后，更换的新活塞环和导向环总是会有磨损的粉末出现，所以一直误认为磨损的粉末进入气阀导致气阀出现了问题，在更换了多次气阀后，才通过大块的损坏配件判断出真正的原因；4）本次故障后每次压机检修完毕，压机的注油量

6、均相对调大，待运行一段时间，压机已经充分润滑后再重新调整，类似故障再没有发生。82重整循环氢压机C7201A活塞端面结垢2.1压缩机C7201参数压机为二列单级无油润滑往复活塞式压缩机，介质为重整产氢气，基本参数如表2，压机为重整反应系统氢气提供循环动力。气阀数量8吸8排气缸直径290mm吸气压力1.2MPa排气压力1.8MPa轴功率695kw作用方式双作用表2C7201AB基本参数2.2故障现象及处理过程1）压机检修完毕带荷100%运行约20小时左右，气缸内有较大的类似撞击声，气阀温度正常，气缸振动值在4mm/s～6mm/s，比正常偏

7、高3mm/s左右，压机切凝液后故障依旧；2）检测压机活塞死点，发现气缸盖端死点间隙过小，测量值为1.8mm而正常值为4.5mm，判断可能活塞杆与十字头连接松动，导致活塞杆外移，但检查活塞杆与十字头连接的液压螺栓，无松动现象；3）拆掉压机缸盖，发现气缸内部结垢十分严重如图2，活塞外端面和缸盖内表面被杂质覆盖，结垢层厚度在1mm～1.5mm。气阀内有细小的粉末物，将结垢物刮除后并彻底清理气缸内部，更换吸排气阀，再次运行声音消除。图2气缸内部结垢情况83.3故障原因分析及措施1）压机活塞与气缸的死点间隙过小，会导致压机振动剧烈，严重的会导致撞

8、缸。重整催化剂采用器外再生方式，回装后带有大量粉尘物质，系统升温干燥时，循环气中带有水，粉尘与水在气缸中被压成泥状，粘在活塞端面和缸盖端面，造成活塞与气缸的死点间隙变小。粉尘类物质非常细小，压机过滤器无法将