【壓縮機網(wǎng)】目前，石油、化工、油（氣）田及長輸氣體工業(yè)等使用的壓縮機，主要類型包括：活塞式、螺桿式和離心式這三類。活塞壓縮機特別適用于小流量、高壓力的場合，進氣流量經(jīng)為300m3/min以下，通常每級最大壓縮比為3∶1至4∶1。具有熱效率高、適應(yīng)性強、材料要求低、技術(shù)成熟、適應(yīng)范圍廣等優(yōu)點，一直得到廣泛應(yīng)用。近年來隨著工業(yè)的發(fā)展，生產(chǎn)規(guī)模的擴大，各種壓縮機也在不斷的升級，排氣量不斷增大，設(shè)備體積變大，零部件也越來越昂貴。因此，操作與維修技能變得更為重要，而且節(jié)能也是降低生產(chǎn)成本的一種途徑。

 

　　活塞壓縮機按氣缸的布置可分為立式、臥式、角式（V、W、S形）和對稱平衡式四種，主要由機體、曲軸、連桿、銷、活塞、氣缸、氣閥、十字頭、滑道、活塞桿、填料等零部件，以及冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、檢測報警系統(tǒng)及電氣組成。其工作原理為：電動機帶動曲軸旋轉(zhuǎn)，通過連桿的傳動，活塞做往復(fù)運動，由氣缸內(nèi)壁、氣缸端蓋和活塞端面所形成的容積會發(fā)生周期性的變化，吸排氣閥開閉，實現(xiàn)吸氣、壓縮、排氣的過程。

 

　　在實際生產(chǎn)中，設(shè)備的操作與維修保養(yǎng)起著至關(guān)重要的作用。筆者在多家小工廠見過：操作工人在啟動壓縮機時，根本沒有開車前的檢查，設(shè)備運轉(zhuǎn)后也無人進行巡檢，設(shè)備出現(xiàn)的小問題根本察覺不到，最終的結(jié)果是機器出現(xiàn)嚴(yán)重的故障停車。當(dāng)然，在規(guī)范化、較大規(guī)模及以上的工廠里，操作人員還是能夠按照操作規(guī)程進行操作，按時巡檢，維修人員定期檢修的。操作人員的熟練程度、技術(shù)水平、緊急判斷與處理能力，維修人員的技術(shù)水平以及生產(chǎn)工藝不合理等因素，是關(guān)系到壓縮機是否正常安全平穩(wěn)運行的關(guān)鍵，同時也關(guān)系到節(jié)能。

 

　　首先，生產(chǎn)工藝布置要合理。某化工單位，筆者親歷過數(shù)次驚心動魄的壓縮機故障案例。其中有個冰機崗位，共五臺冷凍壓縮機，三臺活塞式壓縮機，兩臺螺桿式壓縮機。本崗位的工藝流程大致是：冷凍機入口前設(shè)置緩沖罐，接銅洗崗位氨冷器一臺，合成崗位氨冷器三臺，經(jīng)過冷凍機吸入壓縮，高壓氣氨進入到冷塔進行冷卻，氣氨變?yōu)橐喊痹俜謩e送入合成崗位的液氨貯槽及其他崗位使用。在氣氨緩沖罐的出口處同時接一路管道，將氣氨送到吸氨崗位的高位吸收器中，吸氨器頂部噴稀氨水與送來的氣氨混合吸收，達到一定濃度后，進入下工序使用。這樣的流程看似合理，正常運行情況下也能持續(xù)運行。但是，一旦銅洗、合成崗位的任一氨冷器有所波動，瞬間液氨便進入冷凍機前緩沖罐，液氨很快吸到冷凍機內(nèi)，這時冷凍機內(nèi)就會出現(xiàn)液擊現(xiàn)象，氣缸、氣閥、活塞組件、連桿、銷等不同程度受損，機體迅速結(jié)霜，冷卻水管結(jié)冰，水管凍裂，水進入油中，機油快速乳化，加速機內(nèi)傳動部件（如主軸瓦、連桿瓦、連桿銅油管、銅套、主軸、銷）的磨損。可以這么說，基本每次出現(xiàn)液氨帶入現(xiàn)象，冷凍機就差不多要大修一次。

 

　　由于壓縮機入口接吸氨器，尤其在吸氨崗位開車過程中，由于操作不當(dāng)，吸氨器的氨水在負(fù)壓作用下，沿氣氨管道流入到緩沖罐，操作人員發(fā)現(xiàn)不及時，氨水很快灌滿緩沖罐，繼而進入冷凍機中，導(dǎo)致氣閥、活塞、缸套、連桿破碎斷裂，機體也差點報廢。這種事故的危害是巨大的，一旦機體被撞裂，氣氨會快速蔓延，遇到火星還會發(fā)生爆炸，造成機毀人亡的慘劇。所幸之前出現(xiàn)的幾起事故，由于操作人員責(zé)任心強，處理及時，都沒造成更大的事故。

 

　　從幾起事故分析來看：一是工藝設(shè)計不夠合理，氨冷器距離冷凍機太近，且氨冷器上方未設(shè)置有效的除沫裝置。二是管道布置也不合理，氨冷器出口直接接入緩沖罐，未設(shè)置彎管。吸氨崗位管道接在緩沖罐出口，冷凍機入口管處。三是緩沖罐過小，生產(chǎn)規(guī)模擴大了，緩沖罐一直未變，起不到足夠的緩沖作用。

 

　　其次，操作人員加強學(xué)習(xí)，定期培訓(xùn)，不斷提高操作水平與熟練程度，準(zhǔn)確判斷，透過小現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)大問題，有預(yù)見性。很多事故并不是一開始就出現(xiàn)的，往往是經(jīng)過一段時間的小故障，如聲音變大，振動加大，溫度過高，壓力異常等現(xiàn)象，只要加強巡檢，及時發(fā)現(xiàn)，果斷處理，很多事故就可以避免。如果操作人員業(yè)務(wù)不精，技術(shù)不熟，又懶于巡檢，那么小問題就會發(fā)展成大事故，甚至機毀人亡。之前遇到的幾個案例，幸虧遇到操作熟練且責(zé)任心的操作人員，避免了事故的惡化。

 

　　還有，維修人員的技能對壓縮機長期安全穩(wěn)定運行也至關(guān)重要。維修人員使用前對零部件是否做了詳細(xì)的檢查，有無裂紋、彎曲變形，是否正解安裝，裝配的質(zhì)量、各部位的間隙、螺栓擰緊力是否合理等。在維修方面，從以下幾個方面來談：

 

　　1、機身的檢查與維修

 

　　壓縮機的機身由于長期運行，會造成滑道的磨損，滑道與十字頭的配合間隙增大，可能導(dǎo)致壓縮機振動加劇，機身出現(xiàn)裂紋，曲軸箱漏油。

 

　　滑道磨損的修復(fù)：滑道一般磨損量較小，可采用手工方法修理，但如果磨損量大于公差的80%以上，須用機械加工修復(fù)。

 

　　機身裂紋的修復(fù)：機身試漏時如發(fā)現(xiàn)裂紋，可采用綴縫釘、打補丁、焊補或環(huán)氧樹脂粘合劑粘接等方法進行處理。

 

　　2、氣缸的檢查與修理

 

　　修理前的檢查測量：檢查氣缸內(nèi)徑的圓度與圓柱度，用內(nèi)徑千分尺或千分表來測量氣缸的圓度與圓柱度。

 

　　氣缸內(nèi)徑鏡面的檢查：氣缸內(nèi)鏡面的宏觀檢查，主要是看有無擦傷、溝痕、拉缸以及其他缺陷。

 

　　氣缸水套和缸壁裂紋的檢查：檢查可用水壓試驗法，也可采用著色探傷方法檢查裂紋，還可在推測的裂紋位置上涂煤油，擦干后撒上干燥的白堊粉末，根據(jù)情況，確定出裂紋的存在和它的邊界。

 

　　磨損修復(fù)時應(yīng)先查看氣缸允許的最大磨損量，當(dāng)氣缸因磨損而使最大直徑與最小直徑值為0.5-0.75mm或出現(xiàn)大于0.5mm的擦痕時，就要進行鏜缸修理。根據(jù)氣缸的磨損狀況，可采用鏜、車、磨和研磨等方法進行修復(fù)。小直徑的氣缸可置于立鉆上鏜削和研磨，加工時必須保證氣缸的中心線與鉆床立軸中心重合，否則達不到預(yù)期的效果。

 

　　對于氣缸鏡面輕微的擦痕、拉缸可采用手工處理：將活塞取出，徹底清洗氣缸，檢查擦痕或拉缸位置，用條狀半圓形油石按氣缸圓周方向左右打磨。如果拉痕較深而更換時，可用銅、銀或巴氏合金等熔焊填補在拉痕處，經(jīng)處理后暫時使用。

 

　　氣缸座氣閥止口缺陷主要是由于氣閥裝置不正或因氣閥壓緊力不足，工作時跳動將止口擊壞等造成的。其修復(fù)方法是：輕微者可用平面刮刀、油石或鑄鐵胎具研磨，缺陷嚴(yán)重者需用鏜床或銑床、鉆床進行加工。

 

　　氣缸表面裂紋修補后很難達到表面粗糙度時，一般采取更換而不修復(fù)。氣缸水夾套的裂紋或滲漏，可采用綴縫釘、打補丁、金屬噴鍍、涂粘環(huán)氧樹脂以及冷焊等方法修補。

 

　　3、曲軸的檢修

 

　　活塞式壓縮機因活塞的往復(fù)運動，曲軸的曲拐頸和曲軸軸頸在活塞力和慣性力作用下，很容易發(fā)生不均勻磨損和變形。曲軸在檢查中有下列情況時應(yīng)檢修：曲軸磨損達到規(guī)定的數(shù)值，曲軸有裂紋，曲軸產(chǎn)生彎曲或扭轉(zhuǎn)變形，曲軸出現(xiàn)擦傷或刮痕，曲軸鍵槽磨損。曲軸誤差超過范圍時應(yīng)及時修復(fù)。

 

　　曲軸軸頸、曲拐頸的圓度和圓柱度常用千分尺測量。修理時可視情況采用手銼、曲軸磨床、車床、專用機床或移動機床等加工修理。無論采用哪種方法，修復(fù)曲軸時都應(yīng)注意將軸頸徑向的油孔用螺塞或木塞堵住，以防污物進入

 

　　曲軸產(chǎn)生裂紋或折斷，多半是由于主軸巴氏合金過度磨損燒熔、主軸承安裝不正或運動機構(gòu)中發(fā)生連桿螺栓折斷等重大沖擊、曲軸突然過載所致。曲軸的裂紋多出現(xiàn)在軸頸上，可用放大鏡或著色的方法檢查，必要時還可進行磁粉或超聲波探傷檢查。如軸頸上有輕微的軸向裂紋，可在裂紋處進行研磨，若能消除則可繼續(xù)使用，徑向裂紋一般不加修理，應(yīng)更換。必須全面檢查、謹(jǐn)慎從事，否則可能導(dǎo)致其他傳動件的損壞，甚至出現(xiàn)重大事故。

 

　　曲軸變形的原因有主軸承同軸度偏差過大，受力時單邊彎曲，軸頸發(fā)生咬合，過熱而變形，連桿歪斜與曲拐頸接觸不良，偏載荷使曲軸拐角扭歪等。對小型曲軸可用曲軸磨床磨削修正；對大型曲軸，如受設(shè)備限制，也可用手工修銼。對彎曲不大的小型曲軸可采用機械壓力或敲擊法校正，對彎曲較大的大型曲軸可采用熱力校正法或熱力機械校正法。

 

　　一般情況下，在較為重要的壓縮機上的曲軸，最好每年進行一次探傷檢查，以防曲軸斷裂帶來嚴(yán)重事故。某化工廠4M8（3）壓縮機，主要用在輸送半水煤氣上，因為之前定期檢查，發(fā)現(xiàn)過曲軸裂紋的現(xiàn)象，避免了事故的發(fā)生。還有，曲軸由于長期承受交變負(fù)載，即使曲軸頸磨損不嚴(yán)重，也建議重要壓縮機在使用一定時間后進行更換。

 

　　4、氣閥的檢修

 

　　當(dāng)氣閥出現(xiàn)下列情況時應(yīng)更換或修復(fù)：閥座和閥片磨損或擦傷；閥座的密封邊緣出現(xiàn)裂紋或溝痕；氣閥的彈簧喪失彈力。閥座和閥片磨損不大時，可用研磨方法修復(fù)，若磨損或擦傷較嚴(yán)重，研磨已不能恢復(fù)使用時，閥座可用車削加工，閥片更換新的。

 

　　手工研磨時，先將閥座與閥片清洗干凈，分別用刮刀修毛刺、劃痕，再放在平板上進行研磨。先進行粗磨，表面平滑后再精磨。

 

　　當(dāng)閥座、升程限制器與閥片接觸面磨損較大時可用車削或磨削加工進行修整。若閥座密封邊緣均不見裂紋或溝狀，可先進行補焊，然后車床精車。

 

　　不論是研磨修復(fù)閥閥和閥片，還是更新的閥座和閥片，使用前或組裝后都應(yīng)進行氣密試驗。氣閥彈簧喪失彈力后，可以用熱處理方法修復(fù)后使用。但此方法不易掌握，一般以更新為好。

 

　　5、活塞環(huán)的更換

 

　　活塞環(huán)一般不修理，有以下情況者應(yīng)更換：

 

　　活塞環(huán)斷裂或過度擦傷，活塞環(huán)喪失應(yīng)有的彈力，磨損較大，徑向厚度磨損1-2mm,或軸向厚度磨損0.2-0.3mm,活塞環(huán)在槽的兩側(cè)間隙達到0.3mm或超過原來縫隙的1.5倍，活塞環(huán)質(zhì)量減輕原來的10%，活塞環(huán)外表面與氣缸鏡面不能保持緊密貼合，配合間隙總長超過了氣缸圓周的50%。

 

　　更換時，先拆開氣缸蓋，拆出十字頭與活塞桿的連接器，將活塞從氣缸內(nèi)抽出，再擴張活塞環(huán)，將活塞環(huán)從活塞槽內(nèi)取出，檢查與活塞環(huán)相關(guān)的部位。檢查活塞環(huán)的尺寸，并用00號砂布除去飛邊、毛刺。

 

　　6、活塞桿的檢修

 

　　活塞桿在使用過程中發(fā)現(xiàn)以下情況之一應(yīng)進行修復(fù)：活塞桿磨損大于0.3mm，活塞桿磨傷或劃傷，活塞桿彎曲度達到0.02mm/m?；钊麠U的磨損一般用鍍鉻及磨外圓的方法進行修復(fù)。鍍鉻法修理，既可恢復(fù)原有尺寸，又可提高表面硬度。因設(shè)備復(fù)雜，修理費用高，多在較大的或重要的活塞桿上采用。鍍鉻修復(fù)活塞桿時，應(yīng)先將活塞桿修正后再鍍鉻，其鍍鉻層厚度以0.25-0.5mm為宜。鍍鉻后應(yīng)磨削，以求達到所要求的精度及表面粗糙度。活塞桿有輕微劃痕或擦傷時，也可用手工銼修、油石磨光的方法修整。若活塞桿經(jīng)檢查沒有彎曲時，最好是用外圓磨床直接磨削。修活塞桿之前，應(yīng)對活塞桿進行檢查，如發(fā)現(xiàn)彎曲，需先校正后再進行磨損修復(fù)。否則修后活塞桿中心線與活塞矸螺紋中心線不在同一軸線上。校正后應(yīng)進行磁粉探傷檢查，無裂紋等缺陷方可使用。

 

　　活塞桿的修復(fù)較為復(fù)雜，設(shè)備也比較昂貴，一般由專業(yè)機構(gòu)和人員進行。對于有裂紋的活塞桿，不建議修復(fù)利用，直接報廢。在實際生產(chǎn)使用過程中，發(fā)現(xiàn)活塞桿在鎖母及連接螺紋處出現(xiàn)問題較多，建議一定周期內(nèi)對活塞桿尤其螺紋部分進行探傷檢查，可有效避免設(shè)備事故的發(fā)生。某化工廠在1999年5月28日，發(fā)生一起較大安全事故，死亡2人，受傷3人。后查明原因：活塞桿頭部螺紋部分退刀槽較深且有裂紋，在交變載荷作用下導(dǎo)致裂紋擴展，最終活塞桿螺紋段斷開。而活塞鎖母直徑大于厚度，從而導(dǎo)致鎖母脫開后直接倒下，超出死點間隙。在曲軸帶到連桿，在強大作用力下將機體拉裂，產(chǎn)生火花，引爆氣缸出入口法蘭泄漏出來的氫氣。事故背后，隱藏著諸多的問題：活塞桿螺紋與活塞鎖母結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，活塞桿材質(zhì)不符合要求，安裝過程存在不規(guī)范操作等原因。我們需要從中吸取教訓(xùn)，避免類似事故的再次發(fā)生。

 

　　7、活塞的檢修

 

　　活塞最常見的損壞形式有如下幾種：裂紋、沿圓柱形表面磨損、活塞環(huán)槽或支承環(huán)槽磨損、活塞磨傷或結(jié)瘤、筒形活塞銷孔磨損、活塞支承面上的巴氏合金層脫落。對出現(xiàn)裂紋的活塞，一般應(yīng)報廢，不再修理?；钊麍A柱面由于活塞環(huán)直接參與摩擦，磨損有限，通常也不修理。在氣缸經(jīng)過鏜床檢查若直徑增大，應(yīng)需按加大的直徑選配新的活塞。只有當(dāng)活塞磨傷或活塞環(huán)槽及筒形活塞銷孔磨損時，才進行修理。

 

　　活塞因某種原因在氣缸內(nèi)卡住，使活塞磨傷或結(jié)瘤時，可用手工修理。先用銼刀將磨傷、結(jié)瘤處小心銼凈，再用油石輕輕打磨光滑。

 

　　小型筒狀活塞銷孔磨損時，應(yīng)按配制加大的活塞銷直徑，用具有導(dǎo)柄的活塞鉸刀進行鉸孔。鉸削后，必須將活塞放在特種檢驗工具上檢查其垂直度偏差。

 

　　活塞支撐面巴氏合金層脫落后，可采用澆鑄軸瓦合金的方法重新澆鑄和焊補，然后經(jīng)精車并留一定加工余量，以備裝配時刮研。

 

　　以上維修方案，多發(fā)生在沒有備品配件，生產(chǎn)任務(wù)緊，配件購買周期長等情況下。這些維修方案需要慎重，必須確保設(shè)備運行安全的前提下才可進行。否則會因小失大，出現(xiàn)設(shè)備事故，帶來不可挽回的損失。

 

　　結(jié)語

 

　　安全，至關(guān)重要。在經(jīng)濟迅速發(fā)展的今天，企業(yè)如雨后春筍般的成長，壓縮機的使用也越來越多。但如何保證壓縮機的安全穩(wěn)定長周期運行呢？離不開壓縮機的操作、維修、保養(yǎng)與管理，離不開操作與維修工人技術(shù)的不斷提高與完善。在操作、維修過程中必須認(rèn)真仔細(xì)，不能錯過任何細(xì)節(jié)，否則就可能存在重大的安全隱患。切莫片面為了生產(chǎn)而忽視了安全，也切莫為了節(jié)約而忽視了安全。

 

　　參考文獻

　　[1]《壓縮機設(shè)計生產(chǎn)新工藝新技術(shù)與安裝調(diào)試及質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范實用手冊》主編：呂紅旗  北方工業(yè)出版社

　　[2]《活塞式壓縮機設(shè)計》主編：活塞式壓縮機設(shè)計 編寫組  機械工業(yè)出版社

　　[3]《壓縮機維修手冊》主編：周國良，編寫組：化學(xué)工業(yè)出版社

　　[4]《4M 8（3）高壓機 2DZ5.5循環(huán)機結(jié)構(gòu)安裝和調(diào)試》主編：王瑞森 沈陽壓縮機廠（內(nèi)部教材）

　　[5]《2DZ5.5-1.8氮氫氣循環(huán)機圖紙及資料》（隨機）沈陽壓縮機廠

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