隔膜式壓縮機(jī)檢修及預(yù)防措施

A-GB102隔膜式壓縮機(jī)檢修及預(yù)防措施摘要：對(duì)隔膜式的高壓氮?dú)鈮嚎s機(jī)的故障進(jìn)行了分析，并提出了相應(yīng)的解決措施，最終消除了該機(jī)的不正?，F(xiàn)象。關(guān)鍵字：隔膜式壓縮機(jī)油路系統(tǒng)原因分析運(yùn)行及效果一、概述蘭州石化公司化肥廠使用的D166LL16型高壓氮?dú)鈮嚎s機(jī)A-GB102，為隔膜式壓縮機(jī)，由BURTONCORBLIN公司提供。該機(jī)立臥兩缸并聯(lián)運(yùn)行，主要操作條件為：壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速為400RPM，排氣量為1400Nm3/h，吸氣壓力和排氣壓力分別為5MPa和11.8MPa，吸氣溫度和排氣溫度分別為40C和130C。自2004年以來(lái)，該機(jī)一直不能正常運(yùn)行，主要表現(xiàn)在壓縮機(jī)效率較低，僅打量700Nm3/h，不能滿足工藝生產(chǎn)的要求。由于高壓氮壓縮機(jī)主要為化肥廠氣化裝置提供超高壓氮?dú)?，在氣化爐停車時(shí)對(duì)爐膛及后系統(tǒng)進(jìn)行吹掃，以確保再次投氣點(diǎn)火時(shí)的安全。長(zhǎng)期廢棄對(duì)氣化爐的安全是一大隱患，為此我們對(duì)該設(shè)備的故障特征進(jìn)行了分析，并提出和實(shí)踐了解決措施，消除了出口流量小的不正常情況。至今運(yùn)行良好，性能可靠，達(dá)到了預(yù)期的目的。二、隔膜式壓縮機(jī)工作原理D166LL16型隔膜式壓縮機(jī)屬于金屬膜片式壓縮機(jī)。油壓缸頭容納油路油，氣體缸頭容納壓縮氣體，膜片組件將油路油和壓縮氣體分離開(kāi)來(lái)，膜片組件由三片組成。氣體側(cè)膜片、中間膜片及油側(cè)膜片，材料均為抗腐蝕性的不銹鋼，它們通過(guò)氣板和油板利用夾緊螺栓將它們緊密聯(lián)結(jié)。在油壓缸頭和膜片組件之間設(shè)置有穿孔板,穿孔板的作用就是起到支撐和限制膜片的作用,同時(shí)使得壓縮機(jī)油穿過(guò)穿孔板推動(dòng)膜片組件對(duì)氣功進(jìn)行吸入、壓縮，膜片的運(yùn)動(dòng)由油路缸中的液體驅(qū)動(dòng)，如圖1所示。膜片壓縮機(jī)的工作過(guò)程包括氣體側(cè)膜片壓縮氣體和油缸側(cè)活塞壓縮油路油兩個(gè)過(guò)程。圖1壓縮端結(jié)構(gòu)示意圖活塞工作時(shí)，假設(shè)活塞位于外止點(diǎn)，此時(shí)膜片處于上極限位置，即與氣缸蓋內(nèi)表面貼近。當(dāng)活塞自外止點(diǎn)向內(nèi)止點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，膜片也同時(shí)向平衡位置復(fù)原，由膜片和氣缸組成的膜腔容積逐漸增大，殘留在余隙中的氣體完成膨脹過(guò)程后，膜腔中便通過(guò)進(jìn)氣閥開(kāi)始吸入氣體，活塞繼續(xù)下行到達(dá)內(nèi)止點(diǎn)時(shí)，膜片通過(guò)平衡位置而到達(dá)下極限位置，膜腔中的吸氣過(guò)程也隨之結(jié)束。接著活塞再自內(nèi)止點(diǎn)向外止點(diǎn)向上運(yùn)行時(shí)，活塞通過(guò)油路油推動(dòng)膜片壓縮高壓氮?dú)?，?dāng)膜腔中高壓氮?dú)膺_(dá)到排氣壓力時(shí)，排氣閥開(kāi)始排氣，當(dāng)活塞位于外止點(diǎn)時(shí)，膜片緊貼缸蓋內(nèi)表面，排氣過(guò)程結(jié)束，膜腔完成一個(gè)循環(huán)。進(jìn)氣閥和排氣閥為自動(dòng)閥，通過(guò)壓力差開(kāi)啟或關(guān)閉閥門，并使氣體在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間進(jìn)入或離開(kāi)氣缸頭。三、壓縮機(jī)油路系統(tǒng)工作過(guò)程分析油路系統(tǒng)由主油泵、補(bǔ)償油泵、輔助油泵、油路活塞、油壓限制器、油過(guò)濾器、油冷卻器及所屬管線等部分組成，如圖2所示。

臥缸A3GA8213A圖2A.GAS212SVS21?及上油閥，啟動(dòng)輔助油泵，轉(zhuǎn)動(dòng)皮帶輪，使活塞位于內(nèi)止點(diǎn)，通過(guò)曲軸箱上面的SV8.214曲軸箱立缸SV8218aw左比A-FDS211AA-GAS213BA-GA8211臥缸A3GA8213A圖2A.GAS212SVS21?及上油閥，啟動(dòng)輔助油泵，轉(zhuǎn)動(dòng)皮帶輪，使活塞位于內(nèi)止點(diǎn)，通過(guò)曲軸箱上面的SV8.214曲軸箱立缸SV8218aw左比A-FDS211AA-GAS213BA-GA8211在壓縮機(jī)開(kāi)車前，首先對(duì)油缸蚩油，具體過(guò)程如下：打開(kāi)壓力限制器旁路閥SV8217^A-EA8211觀察孔確認(rèn)有一清晰的油流入，關(guān)閉上油閥及壓力限制器旁路閥，注油完畢。注油是使壓縮機(jī)能夠正常工作的主要組成部分，油缸內(nèi)存有氣體或不能注入油都將會(huì)使壓縮機(jī)工作效率大大降低。注油一般發(fā)生在壓縮機(jī)試車前，正常工作后不再注油。在手動(dòng)啟動(dòng)壓縮機(jī)時(shí)，輔助油泵先啟動(dòng)，待油壓建立后壓縮機(jī)啟動(dòng)，壓縮機(jī)啟動(dòng)12秒后主油泵工作，輔助油泵自停。主油泵通過(guò)安裝在壓縮機(jī)曲軸頭的齒輪傳動(dòng)。曲軸箱內(nèi)的潤(rùn)滑油經(jīng)主油泵A-GA8211加壓（潤(rùn)滑油壓力由安裝在泵中的一個(gè)彈簧加載的的通往曲軸箱的溢流閥SV8217控制），然后進(jìn)入油冷卻器A-EA8211冷卻，油過(guò)濾器A-FD8211A/B過(guò)濾，油路分為兩部分：其中大部分用于曲軸箱的潤(rùn)滑，一小部分通向液壓補(bǔ)償回路。液壓補(bǔ)償回路是將主油泵送來(lái)的壓力油經(jīng)補(bǔ)償油泵A-GA8213A/B加壓，分別進(jìn)入立式缸頭和臥式缸頭的油路缸，補(bǔ)充大于活塞環(huán)泄漏量的油路油，以彌補(bǔ)泄漏的油路油，保持將活塞力有效的傳遞給膜片，多余的油路油經(jīng)油壓限制器SV8213、SV8214控制排出。油壓限制器通過(guò)彈簧力來(lái)控制壓力釋放，油產(chǎn)生的峰值油壓而開(kāi)啟卸壓。通過(guò)設(shè)定油壓限制器，能夠使氣體壓縮缸頭產(chǎn)生所需的排氣壓力。在壓縮機(jī)的每一個(gè)沖程中，油路油推動(dòng)膜片與氣體缸頭完全接觸。如果由于活塞環(huán)間隙太大造成壓力油的泄漏過(guò)大，或活塞上的油路油不能得到完全的補(bǔ)償，膜片與氣體缸頭不能完全接觸，將大大降低壓縮機(jī)的壓氣效率。四、壓縮機(jī)運(yùn)行出現(xiàn)的問(wèn)題及診斷分析為對(duì)該壓縮機(jī)進(jìn)行有效的重點(diǎn)檢修，我們對(duì)其故障特征進(jìn)行了分析。經(jīng)過(guò)調(diào)查，我們了解到以下故障特征：該機(jī)僅打量700Nm3/h;出□壓力上升緩慢；立臥兩缸出口管線溫度上升偏慢，較正常工作溫度偏低；補(bǔ)償油泵前油過(guò)濾器低報(bào)；油路系統(tǒng)油路接頭有數(shù)處泄漏現(xiàn)象。從排氣總量和出□溫度可以看出，立臥兩缸都打量，但兩缸的運(yùn)行效率偏低；注油泵前油過(guò)濾器低報(bào)，說(shuō)明油路較臟，過(guò)濾器輕微堵塞；油路系統(tǒng)油路接頭有數(shù)處(包括注油管線上油閥出□—處)泄漏會(huì)造成油缸內(nèi)壓力降低，使壓縮機(jī)工作效率降低。根據(jù)上述故障特征并參考隔膜式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作特性，分析造成壓縮機(jī)兩缸出□流量偏低的原因可能有以下幾個(gè)方面：初次開(kāi)機(jī)時(shí)沒(méi)有按操作規(guī)程進(jìn)行注油，油缸內(nèi)部分殘余氣體未及時(shí)排凈。膜片破損。進(jìn)出□閥內(nèi)漏。補(bǔ)償油泵故障。油管路不暢通，包括有過(guò)濾器堵塞，使補(bǔ)油泵供油不足。活塞環(huán)間隙過(guò)大，漏油過(guò)多。油壓限制器調(diào)節(jié)太松。曲軸箱內(nèi)油液位過(guò)低。（9） 壓縮機(jī)油路漏油。根據(jù)以上故障分析，由于該機(jī)長(zhǎng)時(shí)間未正常工作，這次檢修準(zhǔn)備將進(jìn)出口閥、膜片組件、活塞環(huán)等易損件及油路系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)檢查，故將（2）、（3）、（4）、（5）、（6）、（7）、（9）作為檢修的重點(diǎn)，其中（4）、（7）項(xiàng)等檢修完后試車若發(fā)現(xiàn)該機(jī)工作還不正常，則可驗(yàn)證（4）、（7）出現(xiàn)問(wèn)題，再對(duì)補(bǔ)償油泵更換或?qū)τ蛪合拗破髦匦抡?，這樣可降低檢修的難度和費(fèi)用；對(duì)（1）、（8）項(xiàng)則準(zhǔn)備讓能夠熟練操作該機(jī)的操作工嚴(yán)格按操作規(guī)定進(jìn)行操作。五、解體后情況及原因分析解體壓縮機(jī)后發(fā)現(xiàn)如下幾個(gè)方面問(wèn)題：（1）兩缸出口閥閥片磨損嚴(yán)重。（2）兩缸膜片被異物撞擊情況比較多，但膜片未被擊穿，撞擊產(chǎn)生的突起由油膜側(cè)伸向氣膜側(cè)。（3）曲軸箱底部油污較多。（4）補(bǔ)償油泵前油過(guò)濾器表面較臟，油過(guò)濾器用空氣吹掃時(shí)阻力較大。（5）立缸活塞環(huán)間隙比最高允許值高0.2mm；臥缸活塞環(huán)間隙比最高允許值高0.3mm。從解體后的情況可以看出，造成壓縮機(jī)效率降低的原因有：（1）閥片磨損，造成出口閥內(nèi)漏，使壓縮機(jī)效率降低；（2）活塞環(huán)間隙偏大，油路缸漏油過(guò)多，使油路缸內(nèi)不能得到有效補(bǔ)充，膜片組件不能完全與氣體缸頭接觸，這將使壓縮機(jī)的工作效率降低；（3）補(bǔ)償油泵前過(guò)濾器堵塞嚴(yán)重，造成補(bǔ)油泵供油不充分，造成壓縮機(jī)的工作效率降低；（4）油路系統(tǒng)接頭特別是注油管線上油閥出口泄露也會(huì)造成油路缸內(nèi)供油不充分，造成壓縮機(jī)的工作效率降低。六、處理方法及運(yùn)行效果（1）進(jìn)出口閥用煤油試驗(yàn)密封性，全部更換。（2）將膜片組件全部更換。（3）將活塞環(huán)更換。（4）用面團(tuán)清理曲軸箱底部。（5）更換補(bǔ)償油泵前油過(guò)濾器。（6）將油路系統(tǒng)油管線拆除后用氮?dú)獯祾吆蠡匮b。（7）對(duì)所有油管路出現(xiàn)泄露的活接頭進(jìn)行更換。（8）對(duì)于補(bǔ)償油泵和油壓限制器，等檢修完后試車若發(fā)現(xiàn)該機(jī)工作還不正常，再對(duì)補(bǔ)償油泵更換或?qū)τ蛪合拗破髦匦抡?。通過(guò)采取以上措施，我們嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行試車，于6月1日一次試車成功，A-GB102高壓氮壓縮機(jī)的運(yùn)行效率大大增加，達(dá)到1432Nm3/h，效果明顯，為A、B兩臺(tái)氣化爐的安全穩(wěn)定運(yùn)行奠定了堅(jiān)定的基礎(chǔ)，對(duì)補(bǔ)償油泵的判斷、處理正確，對(duì)油壓限制器的整定正確。七、檢修后預(yù)防措施1、 壓縮機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)是實(shí)現(xiàn)該機(jī)長(zhǎng)周期運(yùn)行的重要組成部分。潤(rùn)滑油堅(jiān)持按規(guī)定實(shí)行“五定”、“三級(jí)過(guò)濾”，并按時(shí)更換油路油和定期清洗曲軸箱，減少各種污垢的產(chǎn)生和沉積，這對(duì)提高膜片組件、油過(guò)濾器、補(bǔ)償油泵等部件的的使用壽命有重要意義。2、 只有了解該機(jī)的結(jié)構(gòu)、油路系統(tǒng)并熟悉其故障機(jī)理才能準(zhǔn)確的分析出故障原因，在檢修中才能做到心中有數(shù)，確定檢修重點(diǎn)，減少檢修費(fèi)用，提高檢修效果。3、 定期對(duì)進(jìn)出口閥門、膜片等易損件進(jìn)行檢查更換，如發(fā)現(xiàn)磨損或破壞，應(yīng)及時(shí)更換。4、 按壓縮機(jī)的使用要求，定期清洗油路系統(tǒng)的油過(guò)濾器，防止油液中的固體雜質(zhì)