往复式压缩机支撑环活塞环磨损分析

往复式压缩机支撑环活塞环磨损分析

刘博群

伊犁新天煤化工有限责任公司 新疆 伊宁 835000

摘要：经济在迅猛发展，社会在不断进步，人们的生活质量在不断提高，为解决往复式压缩机一级气缸支撑环、活塞环磨损问题，多方查找问题根源，与同行对标对表，排除了设备安装、备件质量、工艺操作等问题，采取从设备入口安装过滤器净化气体介质；对缸体镜面进行绗磨修复，提高镜面光洁度较少摩擦；调节气缸注油量，保证润滑等多方面措施，提高支撑环、活塞环的使用时间。经过上述的改进，现压缩机一级支撑环、活塞环使用时间均能保证在70d以上，设备的长周期运行既满足了工艺生产需要，又减少了倒机和维修成本。

关键词：活塞环磨损；往复式压缩机；气缸修复；煤气过滤器

引言

往复式压缩机主要由传动机构、工作机构及机体组成。其工作原理为电机启动后带动曲轴旋转,通过连杆的传动带动活塞做往复运动,改变气缸内壁、气缸盖和活塞顶面所构成的工作容积,进而发生周期性变化。曲轴旋转一周,活塞往复一次,气缸内相继实现进气、压缩、排气的过程,即完成一个工作循环。活塞是往复式压缩机中必不可少的重要部件。随着近年油气田开发力度加大,能够承受较大压力范围的往复式压缩机的需求量也不断增多。而往复式压缩机的装配过程较为繁复,从而在有限的时间内,将机组高效率高质量地装配完成是完成生产任务的重要保障。往复式压缩机主机部分的装配工作精密复杂,其中活塞装配作为主机装配必不可少的一环,其装配效率和质量会直接影响后续整体机组装配过程。文章对现场装配过程中产生的一系列影响活塞装配效率和质量的问题进行分析,并提出改进。

1压缩机的结构原理

压缩机是一种关键的技术设备，其主要功能是将低压气体转化为高压气体，广泛应用于制冷、空调、化工、石油、天然气等各个行业。压缩机的结构原理是实现这一功能的基础，不同类型的压缩机依据其独特的结构性技术优势，在特定的应用场景中展现出卓越的性能。压缩机的主要工作部件是压缩机构，包括气缸、活塞、曲轴等。在往复式压缩机中，外部电机驱动曲轴旋转，进而使活塞在气缸内做往复运动。活塞的往复运动改变了气缸内的工作容积，使气体在气缸内被压缩。在压缩机的吸气过程中，活塞向气缸的一端运动，气缸内的工作容积增大，压力降低。此时，吸气阀打开，低压气体通过吸气阀进入气缸。当活塞向气缸的另一端运动时，气缸内的工作容积减小，气体被压缩。此时，吸气阀关闭，压缩过程开始。随着活塞的继续运动，气体的压力和温度逐渐升高。当气体被压缩到所需压力后，排气阀打开，高压气体通过排气阀排出压缩机。

2往复式压缩机支撑环活塞环磨损分析

2.1检查检测方法

在往复式压缩机工作时，由于其工作时间较长，易导致某个部件出现脱落问题，一旦产生脱落问题，要及时组织工作人员进行检查检测，发现引发机械设备出现安全故障问题的主要位置，制定合理解决措施，避免其给石油化工企业造成严重的经济损失。在正常情况下，往复式压缩机中配置各种监测系统，虽然通过这些监测系统能实时观测各种重要部件的工作情况，但很难查看故障问题的具体位置和损坏程度，要求技术人员利用观察、触摸等方法，才能判断故障问题的具体位置，从而实现安全故障诊断操作。首先，维护人员要通过肉眼查看往复式压缩机实际情况，分析其各环节部件是否存在松动问题，时刻观察仪表状态显示是否正常，判断系统是否正常运行，查看设备底部是否存在漏油问题；其次，采用视觉判断压缩机各环节的工作状态，听出不同气阀阀片损坏程度，机械工作环节是否有杂音、气缸是否出现撞缸现象；再次，用手触摸往复式压缩机，判断冷却系统、润滑油箱、气缸等环节温度是否正常，判断压缩机振动程度是否满足行业标准。目前，压缩机状态检测方法趋于多样化，如轴承温度、进出气阀温度、机体振动幅度检测等，工作人员要合理应用各种方法，结合自身工作经验，准确判断压缩机运行情况，处理异常运行问题。

2.2运行参数监测技术

运行参数监测主要是对往复式压缩机的温度、压力及介质流速进行监测。温度监测技术使用温度传感器测量压缩机内的气体和机械部件的温度，有助于检测过热、冷却问题以及潜在的摩擦和润滑问题，监测温度有助于防止设备过热，从而减少潜在的安全风险，温度监测是一种非侵入性方法，不需要中断设备运行，但是温度监测通常只提供单一参数，不足以全面评估系统性能，温度传感器需要定期校准，以确保准确性。压力监测技术使用压力传感器测量系统中的气体压力，这对于检测气体泄漏、阀门问题和气体流动问题非常重要，但是压力传感器的性能通常受气体特性的影响，需要适应不同气体介质，高压气体系统可能产生复杂的压力数据，需要高级数据分析方法。流速监测技术使用流速传感器或流量计来测量气体或液体在系统中的流速，这有助于检测流速异常和气体流动问题。

2.3改造内容

1）在距离压缩机入口分离器前处增设超重力除尘器。进入往复式压缩机的带液气体经超重力旋转填料 床侧面的进气口 A（DN600）进入超重力旋转填料床内，自下而上通过高速旋转 的填料层；吸收液（水）由超重力旋转填料床液体进口 B（DN50）进入超重力 旋转填料床，经液体分布器分散在填料内缘处，在强大的超重力作用下，液体在 填料层内被粉碎成液滴、液丝及附着在填料表面上的液膜。气液两相在高湍动、大相界面及相界面高速更新的情况下完成吸收液对煤锁气的除尘净化作用。净化后气体由超重力旋转填料床顶部的气体出口 D（DN600）离开，经气液分离器除雾后进入压缩机。完成净化作用后的吸收液由设在超重力旋转填料床下部的液体出口 E（DN100）排出后，经 U 型液封后去污水处理工段或其它工序。为防止超重力旋转填料床运转过程中产生的震动远传，在超重力旋转填料床 气液进出口管路均设置有软连接装置。超重力旋转填料床设置清洗水进口 C （DN50），必要时开启清洗填料。2）通过对所有缸体镜面进行光洁度检测，发现80%缸体镜面光洁度都超过2.5μm，经与维保维修负责人商议，决定分批对缸体进行返厂垳磨修复，保证镜面光洁度在1.6μm以下。3）在安装煤气过滤器和缸体修复前期，安排专业检修人员及时清理煤气过滤器后至压缩机组的管路内壁的杂质，对管道防腐措施，为安装煤气过滤器做好准备。

结语

往复式压缩机属于加氢装置中的关键性设备，但是在往复式压缩机运行的过程中，受到多方面因素的影响，导致其出现故障问题的概率相对较大，通过使用先进的状态监测技术，可以及时发现往复式压缩机运行过程中存在的问题，通过使用科学的故障诊断技术，可以对故障问题进行及时的判断以及识别，有利于及时采取合理的措施处理故障问题，确保往复式压缩机长期处于安全可靠的运行状态。

参考文献

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