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1、题 目： 氮氢气往复式压缩机常见故障分析 学 校： 济源职业技术学院 专 业： 化工工艺 班 级： 学 号： 姓 名： 刘文岭 指导教师： 目 录 摘要2 关键词2正文2一、 气阀泄漏3二、活塞组件故障6（一） 活塞破裂6（二） 活塞环串气7（三） 活塞杆断裂8三、轴瓦故障8四、管路振动9五、结尾10六、参考文献11大型氮氢气往复式压缩机常见故障分析摘要：氮氢气往复式压缩机是氮肥企业合成氨生产的重要设备。其主要任务是对原料气进行升压压缩，并输送气体到净化、合成等工序，以满足各工序对工艺操作压力的不同要求。它运行的好坏直接影响合成氨系统的产量，实际生产中各氨肥企业都采用几台压缩机运行代表当班生产
2、负荷的大小，往复式压缩机具有效率高、压力稳定、压力范围广等特点。但结构复杂，易损部件多。随着科技的进步和发展，新建氮肥企业所采用的压缩机普遍趋向大型化，与中小型相比，具有无可比拟的优越性，但同时随着设备尺寸的增大，发生事故时的破坏和影响也变得更大。本文就是针对往复式压缩机常见故障、如：气阀泄露、活塞破裂、活塞串气、活塞杆断裂、轴瓦故障等、进行了深入透彻的分析，做出正确判断处理，对维护压缩机正常安全运行，提高经济性非常重要，极具使用价值。关键词：压缩机、故障分析、判断排除、安全、经济性。正文：在氮肥企业合成氨生产系统中，原料气的净化和氨的合成都需要在一定的压力下进行，同时还要在各工序之间完成原料
3、气的输送，因此，对气体进行压缩、升压及输送在合成氨生产中占有极其重要的地位。氮氢气压缩机就是担任这一重任的大型运转设备，它生产能力的好坏直接影响合成氨产量。氮肥企业一般都用几台压缩机运行代表当班生产负荷的大小。合成氨生产的主要电力消耗，也在这些设备上。往复式压缩机具有效率高，压力稳定、压力范围广等优点，但外型尺寸和重量大，气流有脉动、结构复杂、易损部件多。随着科技的进步和单套系统生产规模的扩大，新建合成氨企业采用的压缩机普遍趋向大型化，其输气量都在每分钟100立方米以上，与中小型相比，具有无可比拟的优越性，不但运行平稳可靠，吨氨消耗低，而且节约人力资源，但同时由于设备和零部件尺寸的增大，发生事
4、故时的破坏和影响也变的更大，因此，掌握对压缩机一些常见故障的深入透彻分析、正确做出判断和排除、是保证压缩机长期安全运行，避免重复检修、提高经济性的关键。大型氮氢气往复式压缩机其结构形式均为对称平衡型，气缸分布在曲轴两侧，相对两列气缸曲拐错角为180。这种结构是50年代才出现的，由于优点显著，发展迅速。其工作原理为：有同步电机带动主轴做圆周运动，并通过曲柄、连杆、把圆周运动变为十字头、活塞杆的往复运动，活塞杆带动活塞在汽缸内往复运动，依靠汽缸内容积成周期性变化来压缩气体。合成氨生产多采用六级以上压缩，汽缸列数多，运动部件与填料的数量也相应较多；机身和曲轴的结构比较复杂；由于转速高，气阀、填料的工
5、作条件不好；运转震动大，发生故障的可能性增加。四列以上的对称平衡型压缩机，根据驱动电机位置的不同、可分为D型、M型和H型三种，如广泛用与中型合成氨生产的氮氢气压缩机6D32-250/32O型、6M32-274/32O型、和H22-165/320型等。压缩机的结构形式虽然很多，但主要组成部分基本相同。一台完整的压缩机组包括主机和辅机，主机有机身、中体、工作机构（汽缸、连杆、十字头等）。辅机包括润滑系统、冷却系统、气路系统。下面由主到辅、有由点到面对实际生产中的部分常见故障逐一进行分析。、气阀泄漏气阀又叫活门，是压缩机主要部件之一，也是日常生产中最易损部件，同时也是压缩机数量最多的部件，如6D32
6、型压缩机，单机气阀数量就有54个，其工作的好坏直接影响压缩机的生产能力、经济性和可靠性。常用气阀按结构形式分为环状阀和网状阀、前者多用于低压段，后者多用与高压段。气阀的组成主要包括阀座、阀片、弹簧和升程限制器四部分。在装配时、依靠弹簧的弹力使阀片贴合在阀门座上，阀座和升程限制器用紧固螺栓连接起来，并用开口销固定。气阀的作用原理是用来控制气体及时地吸入或排出汽缸，依靠气阀两边的压力差和弹簧力作用自动实现启闭，压缩机运行时、气阀随气缸吸排气频繁启闭，极易损坏，是生产中最常见的故障，日常压缩机停车检修，70以上为更换气阀所致，因此、对气阀故障的准确分析和判断，为检修提供准确导向，提高设备运行周期非常
7、重要。气阀的损坏主要表现为泄漏，即部分失去止逆作用、阀片贴合的气道有少量处于常开状态、使阀片不能完成控制气体及时吸入或排出气缸。当气缸处于从膨胀过程到吸气过程，此时、出口气阀应完全关闭、排出的气体无法倒流回气缸，入口气阀开启、受缸内外压盖作用，入口气体被吸入气缸，完成过程。而出口气阀出现泄漏后，出口气阀不能完全关闭，部分加压后高温出口气体，其压力一般为入口气体的3倍左右，重新倒回气缸内，占据气缸部分容积，使气缸实际吸气容积的减少，降低输气系数，造成本段打气量的减少和功耗的浪费。同理，当入口气阀泄漏时，从压宿到排气过程，入口气阀无法做到严密不漏，被吸入气缸的气体会由于压力升高，部分气体又通过泄漏
8、气阀重回到气缸入口管线。无论是出口还是入口气阀泄漏，造成的损失和危害都是同样的。即打气量的减少和功耗的增加，在实际生产中具体表现为：（1） 本段（气缸内漏段）及后段压力下降，前段压力上升。这是因为本段吸吸气 量减少，前段供气量不变、，造成供需不平均所致。 (2）个别气阀(泄漏气阀)温度升高。气体在气缸内经压宿后，压力升高，温度上升。正常情况高温气体应全部排汽缸后，进入中间、冷却装置，而汽缸泄露后，部分高温气体会漏入汽缸，重复进行压宿升温，造成出口温度升高。与正常气阀单向输气相比，泄露气阀双向往返，使泄露气阀受热多而出现温升。（3）个别气阀（泄漏气阀）声音杂乱无节奏，出现噪音或气流声。气阀工作状
9、态改变，阀片或弹簧损坏，关闭时仍有气流通过而声音杂乱。造成气流泄漏的原因主要是：长时间使用磨损严重或质量差造成断裂，气阀片被异物卡住，如油焦、灰尘、碳粒；弹簧弹性下降或断裂；气阀与汽缸间密封圈坏。 气阀泄漏较小时，可通过回路阀调整和控制压力，暂时坚持生产，如气体泄漏大或多个气阀泄漏，出现超温或超压现象时，就必须停机进行泄漏气阀的更换。否则将会导致气缸润滑油在高温条件下迅速碳化，失去润滑作用和辅助密封作用，活塞磨损加大而造成损坏，活塞环由于串气而加剧超压和超温，使活塞工作状态严重恶化，甚至出现抱缸的重大事故，同时压缩比失调，压力超工艺指标，给设备、管道安全构成很大的威胁。但气阀的更换要做到有针对
10、性，就必须采用一系列手段，将泄漏气阀从众多气阀中判断出来，确定后全部更换，为检修人员的检修提供准确指导。泄漏气阀要利用停车机会全部更换，确保检修质量。尽量避免由于判断不准，造成损坏气阀的泄漏和正常气阀的多余更换，出现重复检修和检修工时的延长，给生产带来损失。 对泄漏气阀的正确判断并非易事。压缩机低压段气缸一般都有多个进出口气阀，如6D32型压缩机，一、二段气缸各有12个，其中进出口均为6个，而且气阀间距较小，泄露阀门的异响，有时会互串，使声音响成一片，难以准确定位，另外气阀由于损坏部件和程度不同，响声也多种多样，干扰判断的准确性，所以操作人员在生产中要多听多练，积累丰富经验，精通气阀的工作原理
11、，综合多种因素，确定气阀的泄漏与否。一般采用“看、听、摸”的方法进行判断。“看”压力和温度有无变化，如某段温度下降，前段上升，温度异常上升，则可判断本段气阀有泄露现象。此方法起导向作用，只能判断泄漏气阀所在汽缸，无法确定某一气阀，还需进一步判断。“听”；气阀正常工作时，其吸排气过程中发出的声音是均匀而有节奏，一般也不会有杂乱气流声。这是因为当气缸内气体压力加气阀弹簧力略低于进气压力时，入口气阀才开启吸气，当缸内气体略大于出口压力加气阀弹簧力时，出口才打开排气。这两个过程缸内外压差小，所以听不到气流声。当气阀泄漏后，吸气时，大于缸内3倍压力以上压力的出口气体漏回气缸，或排气时，缸内加压气体漏回入
12、口管线，都有较大压差，产生不正常气流声，发出噪音。依据上述理论，用听的方法判断泄漏气阀时，一般吸气时有杂音，是出口气阀损坏，排气时有杂音，是进口气阀损坏。进一步确定是那一个损坏，就要借助听棒对每一个气阀分别探听，气流声大，噪音发实者为损坏气阀，同时结合阀盖温度的变化，综合多种因素，认真分析，确定漏气阀。 有时气阀会间断的发出尖叫声，这是气阀座和阀片之间被微小软金属垫位，此时压力表几乎没有显示，或尖叫时压力下降，间断时恢复正常，可暂不急于处理，此间因注意听其声音变化和压力变化。多数情况下是软金属被气流带走，恢复正常操作，少数情况严重致使气阀损坏，只能停机更换。 此外，由于气阀压筒垫片压扁或脱出，
13、致使整个气阀在气室内来回窜动，发出清脆的撞击声（类似撞缸）。气阀顶丝松动，促使整个阀体上、下跳动，发出较大的响声。这些故障一般采用紧阀盖或顶丝的方法即可解决 ，但原则上是低压段可带压紧固，而高压段（4。0MPa）必须卸压后方可紧固，以防止意外危害事故的发生。 “摸”是指用手摸气阀盖感觉温度，它只局限于入口气阀，因入口气阀温度较低，一般在40左右，用手摸的方法最易发现入口气阀的故障和损坏，气阀盖温度明显高于其它气阀的，即使不用听声音，也可判断该气阀一定损坏。而出口气阀温度都在110以上、不能采用手摸的方法，可用便携式远红外测温计，逐个测试，温度较高者为泄漏气阀。但要注意有时个别口气阀弹簧变松，阻
14、力减小，较其它气阀开启早，关门晚。相对通气量大，温度回略高。一般认为高于20以上为泄漏气阀。正因为气阀在压缩机安全运转中所占的重要地位，对气阀的性能也提出了较高的要求，要求气阀：启闭及时，工作平稳可靠；关闭时严密不漏，阻力要小，余隙容积小，噪音低；有足够的强度和韧性，耐磨损，寿命长；结构简单，易于检修和更换、价格低。使用厂家也要给气阀创造一个良好的工作环境，及时排净入缸前油水分离器内油水，严防气体带水带液；严格控制工艺指标，杜绝超温超压；增加气体入缸前除尘设施，保持气体纯净无杂质等。可有效延长气阀的使用寿命。随着科技的不断进步，近几年新型气阀也不断推出，有的从结构上进行了改进、如：气垫阀、蘑菇阀、流线型气道阀。也有从材料上进行了替代，如;工程塑料气阀等。这些新型气阀用于生产，经过试验对比，各有优劣，适用于不同的机型和位
