压缩机气阀阀片断裂原因分析及改进_潘强
冶炼厂生产车间压缩机气阀故障原因与处理

气量不足
碎
2个
2
2008 1 5
K101B
气量不足,气 气阀坏,内有
阀倒气
脏物
2个
3
2008 1 21
K202B
二 级 排 气 温 气阀损坏,内
度高
有杂质
3个
4
2008 2 28
K501A
排气温度高, 阀片碎,内有
有杂音
滑油
2个
5
2008 3 26
K202A
气阀倒气排 气温度高
气阀上有裂纹
1个
6 2008 3 28 K202A 排气温度高 气阀内有杂质 3 个
K202A
排气温度高
阀片有裂纹内 有杂物
4个
12 2008 7 17
K202B
排气温度高, 气阀损坏,阀
有杂音
片碎
3个
13 2008 7 25 K202B 缸内有杂音 气阀阀片断裂 3 个
14 2008 8 16
K501A
3# 缸 排 气 温 阀片有裂纹内
度高
有滑油
2个
15 2008 9 8
K202C
Abstract: In view of the frequent damage of compressor valve in a smelter workshop, the causes of valve damage are analyzed in detail, and the corresponding treatment measures and maintenance methods are put forward. Keywords: smelter; production workshop; compressor; gas valve
往复式压缩机气阀故障原因分析及预防措施

往复式压缩机气阀故障原因分析及预防措施摘要:气阀是往复式压缩机重要组成部分之一,其品质好坏关系到压缩机高效、稳定运行。
本文分析了气阀故障原因,并提出一些预防措施,以此降低气阀故障率,保障压缩机平稳高效运行。
关键词:往复式压缩机;气阀;故障分析;改善措施1往复式压缩机气阀结构及组成往复式压缩机的气阀结构由以下几个主要组成部分组成。
气阀座是气阀的固定部分,通常由金属材料制成。
它提供了气阀座和气缸之间的密封,以确保气阀在工作过程中的正常运行。
气阀板是连接在气阀座上方的可移动部分。
它通常由金属材料制成,具有气阀的开启和关闭功能。
气阀板上通常有开孔或阀瓣,使气体能够流入或流出气缸。
气阀板弹簧是负责气阀板关闭和开启的弹簧组件。
它提供了适当的弹力,使气阀板在工作过程中能够快速、准确地响应气压变化。
气阀板导向通常是位于气阀座和气阀板之间的环形零件。
它有助于稳定气阀板的运动,并提供适当的导向作用,以确保气阀的正常运行。
往复式压缩机的气阀结构和组成可以根据具体压缩机的设计和类型而有所不同。
不同的压缩机制造商可能会采用不同的气阀结构和组成,以满足特定的压缩要求和性能需求。
因此,在具体应用和实际压缩机中,气阀结构和组成可能会有所差异。
图1 气阀主要组成部分1--阀座;2--阀片;3--弹簧;4--升程限制器2往复式压缩机气阀工作原理往复式压缩机的气阀是实现气体进出压缩机气缸的关键部分,活塞下行时,气阀板打开。
气阀板离开气阀座,气缸内外的气压趋于平衡,使外部空气通过吸气阀进入气缸。
当活塞上行并接近顶点时,气阀板被气阀座弹簧推到原位,关闭吸气阀。
这样避免气体逆流,保持气缸内的气体在压缩室中。
活塞向上运动时,气阀板与气阀座完全密封,阻止气体从压缩室逸出。
活塞的上行运动增加了气缸内气体的压力,将气体逐渐压缩。
在活塞上行的末端,当压缩后的气体达到一定压力时,排气阀打开。
排气阀打开后,压缩室的气体被释放到排气系统中,完成气体排放。
活塞压缩机检修中常见故障及处理措施
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活塞压缩机检修中常见故障及处理措施活塞压缩机检修中的故障及处理:1、气阀故障阀门卡住和断裂是气阀中最主要的问题,主要原因就是阀片或者弹簧的运动机构不良,这就需要按时进行阀体和阀室的清洁。
如果阀片是环形阀片,在出现间隙太小或者边缘存在太大磨损的情况时,就需要换上新的阀片。
当阀体的中心部位有螺栓松动时,就应该打开阀体,而后把螺栓拧紧。
如果阀门局部卡住,基本上可以说是由阀门上的弹簧各圈出现错位引起的,就应该更换成不同类别的弹簧。
2、弹簧故障活塞压缩机中的弹簧的弹力过大、过小或是断裂都会不同程度地影响机器的效率;如果选择错了弹簧,就会引起电能的过多消耗和成本的增长,这就体现出了选择的重要性,所以说,要依据实际情况来进行弹簧的选择。
3、振动问题活塞压缩机的振动问题主要是其承受了交变荷载(惯性活塞力和干扰力),除此之外,设计时附件的不甚合理也会引发振动问题。
如果是承受到不平衡的惯性力而导致出现振动问题,就需要在活塞机的结构上下功夫以减弱甚至消除振动;在进行设计和建造压缩机时,必须要遵循相关的规定,最大可能地减少压缩机振动问题的发生。
4、冷却系统问题当压缩机工作的时候,其中的汽缸壁和活塞的温度就会升高,而这就会影响到效率、耗能等方面。
正是因为此,应该在分析了压缩机的机型和工作环境后,为其配备一套冷却系统。
在冷却系统中,要使其有一个较好的效果,就需要降低冷却水的温度,同时也要注意冷却水的水质问题和冷却管道出现的结垢、堵塞问题。
5、曲柄销轴瓦的偏磨压缩机中的活塞和曲轴靠连杆连接,如上文所说,压缩机工作时活塞上的推力通过连杆传向曲轴,在该力的作用下,曲轴开始转动,曲轴的转动又带动活塞运动,连续起来就成了活塞的往复运动。
安装曲轴的联轴器时如果位置出现偏差,就会导致曲轴最远端偏斜,从而又会导致曲轴销瓦的偏磨。
所以在安装曲轴的联轴器时,就先要把联轴器两边的间隙精确地测量出来,保证联轴器的位置准确,从而减少曲轴销瓦的偏磨。
活塞式煤气压缩机故障原因分析及排除策略探究
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活塞式煤气压缩机故障原因分析及排除策略探究【摘要】及时排除相应的故障,确保活塞式煤气压缩机处于良好的性能和工作状态是工作人员的重要目标。
文章结合活塞式煤气压缩机的具体情况,分析了常见故障的原因,并根据这些故障分别提出了相应的排除策略,其中包括工作阻力大、阀片破碎、工作效率低、启动时有振动敲击声等多个方面,希望能够为具体工作提供参考。
【关键词】活塞式煤气压缩机;工作阻力;阀片破碎;振动敲击1、引言在活塞式煤气压缩机的日常运行和工作中,由于受到自身性能、工作环境、操作人员技术水平等因素的影响,往往会出现相应的故障。
故障的出现不仅导致活塞式煤气压缩机不能有效运转,还会扰乱正常的生产秩序,给煤气行业带来不利影响。
事实上,相关单位都注重采取相应的措施,以便及时排除活塞式煤气压缩机的故障。
但由于受到工作人员、技术水平等因素的制约,当前活塞式煤气压缩机故障排除中仍然存在不足之处,给正常的生产秩序带来负面影响。
因此,结合活塞式煤气压缩机的实际情况,探讨分析其故障的成因,并有针对性的采取排除策略无疑具有重要的现实意义。
2、活塞式煤气压缩机故障原因分析导致活塞式煤气压缩机出现故障的原因是多方面的,有些故障的出现往往是多种因素所致,构件质量、外部环境、操作人员素质等等,都可以会导致故障的出现。
但每种具体的故障又具有自身的成因,下面将以5L-90/2型活塞式煤气压缩机为例,对其故障和排除策略进行分析。
2.1压缩机工作阻力大。
具体表现为,在具体工作当中,排气压力出现过大的情况,电机工作的时候,电流出现超标的现象。
导致该故障出现的原因如下:停机运行并经过拆卸检查之后发现,进气通道出现局部堵塞的情况,煤气的杂质过多,呈现出糊状或者是细颗粒状,并且粘连在阀体、阀片上,导致吸气阀和排气阀不能打开,使得压缩机工作阻力过大。
煤气杂质过多的原因是焦煤质量存在问题,炉煤气杂质存在过多的情况,压缩机进气的杂质过多,导致工作阻力过大。
2.2压缩机阀片断裂。
压缩机排气阀片断裂失效分析
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剖 痔 室 调
REFR IGERA T10 N A N D AIR—C0 NDIT10N IN G
38—41
压 缩 机 排 气 阀片 断 裂 失效 分 析
孙 海 滨 陆 海 江 孙 慧 王 关华 曹永
(青 岛万 宝压 缩机 有 限 公 司 )
片 断裂失 效 的 真 正 原 因 。通 过 纠 正 失 效 根 源 ,进 一 步 提 升 排 气 阀 片 的 抗 疲 劳 失 效 的 性 能 ,进 而 提 升 全封 闭活塞 式制 冷压 缩机 的使 用可 靠性 。 1 断 裂 排 气 阀片 1.1 排 气 阀片断 裂形 状
排气 阀 片 正 常 工 作 条 件 下 环 境 温 度 大 约 1()()~120℃ ,理论 开 启 频 次 为 3 000次/分 钟 。通 过频 闪仪 观 察 发 现 ,排 气 阀片 每 完 成 一 次 开 启 后 存 在 4次 振 颤 。初 步 统 计排 气 阀 片实 际 开启 频 次 为 15 000次 /分 钟 。压缩 机正 常使 用 寿命 在 1 5年 以上 ,开启 频 次 应在 1.2×l0“次 以 上 。出 现 断裂
ABSTRACT In order to guarantee the discharge valve’S quality stability and reliability for the hermetic reciprocating refrigerant compressor,through the FEA ,fracture failure m odes analysis of discharge valve,and repetition sim ulation test,the reliability experim en— tal study is conducted using electron scanning m icroscope,according to the potential fac tors w hich m ay cause the fracture failure of discharge valve.T he study results show that the fatigue dam age of m etal m aterials is the m ain causes for the fracture failure caused by the disqua1.fication of discharge valve—interface’S precision of m achining and drum polls— hing.T he SEM analysis indicates that the valve failure is fatigue fracture ow ing to surface scratches and stresses concentrating.T his study provides experim ental basis for new prod— uct developm ent,and helps to im prove the stability and reliability of discharge valve. K EY W ORDS com pressor; reciprocating type;discharge valve;lim iter;fatigue failure
浅谈压缩机气阀故障与分析

浅谈压缩机气阀故障与分析气阀是活塞压缩机中重要部件之一,它的作用是控制气缸中气体吸入与排出,对气阀的要求是,关闭时严密不漏,以减少气体的泄漏量。
标签:气阀;故障引言4L型压缩机采用的是环状气阀,在活塞式压缩机中进排气阀的开启和关闭不需要驱动机构,而是依靠阀片两边的压力差来实现,因而它是一种自动阀。
气阀是活塞压缩机中重要部件之一,它的作用是控制气缸中气体吸入与排出,对气阀的要求是,关闭时严密不漏,以减少气体的泄漏量,如果气阀折断、漏气则严重影响压缩机效率,所以在运行中对气阀运行状态的判断与维护保养显得尤为关键。
一、气阀简介及对气阀的要求1)活塞式压缩机中进排气阀的开启和关闭不需要驱动机构,而是依靠阀片两边的压力差来实现,因而它是一种自动阀。
气阀主要由阀座、阀片、升程限制器、弹簧四部分组成,进排气阀的组成及结构。
2)、活塞式压缩机正常运行对进排气阀的基本要求:阻力损失小、寿命长:良好的密封性能,在关闭状态下不漏气;气阀形成的余隙容积小,噪音小。
二、气阀运行中存在问题及分析:1)气阀工作时出现声音异常。
气阀的阀片是易损件,当发生阀片起落被卡住,弹簧倾斜或损坏、阀片材质不良,弹簧力太大等原因,都会造成阀片过早损坏,产生气阀不正常的响声。
在压缩机运行中,如果弹簧折断和变软,会使阀片对阀座或升程限制器冲击力加大,产生不正常声音。
2)吸排气温度异常。
因阀片变形、破损、阀座面不良,阀附着夹杂物,阀安装不良,安装面密封不良,贴合不严,弹簧破损等引起吸排气阀温度异常。
吸气温度高可能来气温度高或吸气阀漏气,排气温度高可能是压缩比过大、吸气温度高、换热效果差等。
3)进排气阀本身出现故障。
阀座和阀片接触不严或磨损,形成漏气;气阀装配不正,引起漏气;阀簧卡住或倾斜使阀片关闭不严,气阀积碳过多,影响开关。
4)进排气阀阀片损坏,弹簧损坏。
阀片在与升程限制器撞击时,也与气阀弹簧撞击。
压缩机运行过程中,弹簧承受的载荷由气阀全闭时的预压缩力到气阀全开时的最大压缩力,在这种脉运循环载荷的作用下,弹簧也是气阀组件中的主要损坏件之一。
往复式压缩机排气阀阀片断裂原因分析
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往复式压缩机排气阀阀片断裂原因分析作者:冶永林来源:《科学与技术》2014年第12期摘要:往复压缩机作为机械设备领域的一部分,由于其结构复杂,激励源多,对其实施故障诊断比较困难,尽管人们己对其开展了不少研究并取得了一些研究成果,但总的诊断水平还不是很高。
本文就对往复式压缩机排气阀阀片断裂原因进行了深入分析。
关键词:往复式压缩机;排气阀;阀片;断裂一、故障概述(一)气阀气阀由阀座、启闭元件、升程限制器和弹簧组成。
2HA/2型往复式压缩机阀座和升程限制器均采用2Crl3材料,材料成分(重量百分比)含C,0.16%~0.25%,Si≤1%,Mn≤l%,S≤0.03%,P≤0.035%。
Cr,12%~14%,Ni≤0.6%。
(二)阀片2HA/2往复式压缩机,从柴油加氢装置改造成航煤加氢装置以来,根据气阀的运行、开发和制造情况,先后采用过金属环状阀、金属网状阀,网状塑料阀等。
在对其进行改造时,采用的网状阀片材料为3Crl3,材料成分(重量百分比),含C,0.26%~0.35%,Mn≤1%,S i≤1%,S≤0.03%,P≤0.035%,Cr,12%~14%,Ni≤0.6%,阀片外径121 mm,内径27 mm,厚度2mm,内外边缘圆角半径0.2 mm,阀片经过精磨和去应力处理,阀片设计寿命为4500 h。
(三)阀片工况煤加氢装置2HA/2新氢往复式压缩机工作介质为重整氢气,主要包括H2、烷烃、芳香烃等。
阀片在阀腔内外的气流压差和弹簧的联合作用下,活塞每运动一个行程,阀片就要撞击升程限制器和阀座各一次,转速为740 r/min时,阀片每分钟各撞击升程限制器和阀座740次。
在阀座和升程限制器的来回撞击中,阀片一直处于高频撞击状态,该压缩机一级排气温度为100~130℃,排气阀阀片长期处于较高温度工作条件,由于阀座在运动过程中伴随一定频率的弹性变形和振动,阀片与撞击零件之间也存在磨损。
总的来说,阀片处于高频撞击应力、高温和磨损工况。
氮气压缩机气阀阀座断裂原因分析及改进

Q : Q ! 王2h n o l o z i e s
工 业 技 术
氮气 压缩机气 阀阀座 断裂 原因分析 及改进
王 胜 利
( 黑龙 江黑化 集团有限公 司,黑龙 江 齐齐哈 尔 1 6 1 0 4 1 )
摘 要 :为 了满 足 当下 工作 的 需要 ,进行 氮气 压 缩机 气 阀阀座 断 裂原 因的分析 是 必要 的 ,这 涉及 到座 断原 因及 其改 造模
一
关 于气 阀 的工作 环境 的分 析 1通 过 对 杭 州 杭 氧 压 缩 机 的 工 作 分
、
析 ,可 以得 知 其 进 行 了循 环 增 压 氧 气 压 缩 机 的应 用 ,进行 了天 然 气 野 花 装 置 制 冷 系统 的应 用 。通 过对 改 氮 气 压 缩 机 应 用 模 块 的分 析 , 可 以得 知 其 应 用 了一 级 压 缩 设 备 。 开 放 网状 气 阀应 用 于 进 气 阀 及 其 排 气 阀 等 设 备 。该 技 术 实 现 了杭 氧 压 缩 机 的成 熟 应 用 。是 一 种 杭 氧 压 缩 机 压 气 体 压 缩 机 的 二 级 气 阀应 用模 块 。 该 模 块 的 应 用 进 行 了 阀缝 隙通 道 气 体 的 应 用 ,实 现 了平 均 速 度 、气 阀 弹 簧 及 其 气 阀 流 动 系 数 的 计算 ,通 过 对 这 些 数据 的 计算 , 得知这是其稳定工作的基础模块。 在 研 究 过 程 中 ,可 以明 确 看 到 即使 是 应 用 同 一 台 压缩 机 ,进 行 不 同 气体 达 到 压 缩 ,其 产 生 的 工 况 依 旧存 在 着 较 大 程 度 的 差 异 , 比如 压 缩 机 中 零部 件使 用 寿 命 的 影 响 。通 过 对 其 较 大 气体 及其 水 分 的 压 缩 ,得 知 上 述 应 用模 块 对 于零 部 件 产 生 非 常 大 的 影 响 ,尤 其 是 气 阀、 活 塞 环 等设 备 ,这 些 零 件 特 别 容 易 受损 , 如果 这些 零 部 件 受 到 损 害 ,就会 严 重 影 响设 备 的应 用 效 益 。例 如压 缩 较 大 密 度 或是 含有 水 分 或 杂 质 的气 体 ,都 会 对 气 阀、活塞环等零部件产生较大影 响,会 缩短 易损 件 的使 用 寿 命 ,或 使 相 关 零 部 件更 易损 坏 。 而 该 压 缩 机压 缩 气 体 来 自 冷 箱 汽化 后 的氮 气 ,气 体循 环使 用 ,气 源干燥 清 洁 ,排 除含 水 的可 能 。 2通 过 对 第 一 支 气 阀阀 座 破 裂 的 分 析可 以得 知 ,该 氮气 压 缩 机 的压 力 环 节 及其排气环节均存在一定程 度的错误 , 通 过 对 日常 操 作 记 录 的 研究 ,可 以进 行
天然气压缩机故障分析及处理措施

天然气压缩机故障分析及处理措施摘要:通过对天然气压缩机活塞和气阀损坏原因的分析,找出故障的解决对策。
关键词:活塞;气阀;故障分析引言中油国际有限责任公司某国采油厂所使用的2台天然气压缩机组由北京杰利阳能源设备制造有限公司成撬,其天然气压缩机主机由美国GE公司提供,型号为WH72,是为满足连续、重型载荷的要求设计的,目前天然气压缩机为电站5台Solar机组提供燃料。
天然气压缩机提供增压动力,通过两级压缩将0.25MPa的天然气增压到3.5MPa。
自装置投产以后压缩机I级活塞频繁损坏,I级进、排气阀阀片和垫片频繁碎裂,活塞使用寿命不到500h,严重影响了压缩机的安全运行和装置的正常生产。
本文通过对造成压缩机活塞及气阀故障的原因进行分析,给出相应的解决对策。
1 机组故障情况2017年以来,2台压缩机经常出现活塞损坏的现象。
2018年共进行了7次压缩机的检修(见表1),但压缩机运行状态不稳定,出现问题最多的一级气阀阀片碎裂和一级活塞损坏。
表1 压缩机A和B检修情况1.1 压缩机一级活塞和气阀阀片简介天然气压缩机I级活塞是由三部分组成,两侧为中空铝合金件,表面渗氮特氟隆处理,中间为钢锻件,通过活塞连接螺栓连成一个整体(见图1)。
一级进排气阀阀片材料为聚醚醚酮(PEEK),由四圈阀片组成。
图2 气阀结构1.2 活塞、气阀阀片和垫片故障分析(1) I级活塞设计有缺陷I级活塞铝合金锻件外侧(见图3)和中间体均有回压平衡孔(见图4),但是两台压缩机损坏之初均未有设计,在压缩机往复运动过程中,活塞内外形成压力差,导致活塞损坏;活塞加工存在缺陷,I级活塞铝合金锻件和中间体组合在一起时,存在径向移动量,不能严丝合缝,人工安装不能保证3瓣活塞在同一水平面上,故造成活塞易损坏。
图4 活塞中间体回压平衡孔(2) 气阀阀片气阀阀片易于受力不均而碎裂,堵塞级间分液罐排污管线,气阀弹簧力与气体力匹配的不合适,弹簧过硬,从拆卸一级进排气阀阀片上的压痕可以看出(见下图5),进排气阀阀片上均有很深的压痕,气阀未设有弹簧片,使得弹簧直接接触阀片,易造成阀片损坏。
压缩机出口阀阀片断裂原因分析及改进措施

压缩机出口阀阀片断裂原因分析及改进措施作者:周先红来源:《科技信息·下旬刊》2017年第09期摘要:通过对高压聚乙烯车间一次压缩机四段出口阀阀片频繁断裂原因进行分析,找出阀片断裂主要原因为乙烯介质中含有压缩机内部油等粘性物质,油粘滞气阀阀片引起气阀故障,并最终提出有效的改进措施。
改进后效果明显,阀片运行三个月未见异常。
保障了装置连续安全长周期运行,提高生产效益。
关键词:压缩机;气阀;阀片;断裂;改进前言金陵乙烯25万吨/年新建高压聚乙烯装置,采用法国BASELL工艺技术,主要设备均从国外引进。
乙烯通过两次压缩,压力从2.9MPa升至310MPa,达到乙烯发生聚合反应所需压力。
其增压/一次压缩机和二次压缩机均为瑞士布卡公司生产。
其中增压/一次压缩机气阀因设计问题,导致检修频繁,严重影响了装置的安全平稳运行,给装置造成巨大的经济损失。
1、概况增压/一次压缩机为对称平衡型往复式压缩机,型号为6B6A-1.100,分六级压缩,共有六个气缸,工作转速为429RPM,电机功率为6000KW。
乙烯气体从一级气缸入口的0.14MPa压缩至六级气缸出口的28.8MPa。
在四级气缸入口处汇合了从界区送来的2.7MPa的新鲜乙烯气流。
增压/一次压缩机2009年3月投入使用,运行一年以来问题不断,其四级气缸排气阀在2009年5月份发现其阀片断裂,之后阀片断裂故障频繁,几乎一个月更换一次阀片,有时更换时间可能更短。
而且在该级全部四个排气阀的位置上,均发生过阀片断裂故障。
至2009年8月,四级排气阀累计已发生阀片断裂故障4次,为此决定对该损坏气阀进行分析,找出气阀阀片断裂失效原因,并最终提出解决方案,以提高气阀使用寿命,延长设备运行周期。
2、原因分析2.1压缩机工作原理当曲轴旋转时,通过连杆的传动,带动活塞做往复运动,使气缸的工作容积发生周期性变化,从而使气体体积缩小而提高气体的压力。
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。
活塞式压缩机气阀故障原因分析及改造方案
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活塞式压缩机气阀故障原因分析及改造方案发布时间:2021-10-13T08:35:14.503Z 来源:《科学与技术》2021年16期作者:唐海萍文志博[导读] 目前,我国的经济在快速发展,社会在不断进步,分析了活塞式压缩机在运行过程中环状气阀出现故障的原因唐海萍文志博伊犁新天煤化工有限责任公司新疆伊宁 835000摘要:目前,我国的经济在快速发展,社会在不断进步,分析了活塞式压缩机在运行过程中环状气阀出现故障的原因。
为提高压缩机的运行稳定性,针对气阀故障提出了解决方案并进行实施,使压缩机得到了良好的运行效果,同时,使装置的稳定运行可靠度大大提高。
关键词:压缩机;气阀;阀片;排气压力;排气温度;改造引言压缩机是一种目前被广泛使用的用于压缩气体来提高气体压力的一种机械设备。
他已经应用到国民经济的各个行业和领域内,对与各个行业的发展以及国民经济的发展有着重要的作用和意义。
气阀是压缩机的一个重要组成部件,直接影响着压缩机的使用效率和使用质量。
本文根据作者多年的从业敬业,就活塞式压缩机的气阀故障和气阀的设计进行探析。
1活塞式压缩机的工作原理为了保证活塞式压缩机检修故障问题得到更好的解决,需要详细分析活塞式压缩机的工作原理。
常见的活塞式压缩机组织结构主要包括两个部分,分别是角度式结构与对称平衡式结构。
活塞式压缩机在运行的过程中,压缩机内部的曲轴会跟随运转带转动,在该过程中,活塞也会发生一定的变化,对活塞压缩机内部的储存气压产生一定影响。
在一个循环周期中,活塞会不断上升,在其运行的过程中,活塞式压缩机内部的储气罐气压发生变化,压缩机内部的气阀会主动关闭。
当活塞式压缩机中的活塞向下运行时,系统内部的储气罐存储面积不断减小,气压会不断上升,当气压达到一定数值时,活塞式压缩机其气阀会进行自动排气。
总的来说,活塞式压缩机就是在一定的压力条件下,利用活塞进行循环运行。
2活塞式压缩机气阀故障原因分析2.1气阀故障现象及判断(1)根据气缸温度变化判断。
关于丙烯压缩机气阀故障的分析及预防

关于丙烯压缩机气阀故障的分析及预防由于丙烯压缩机运行周期相对较短,气阀的弹簧和阀片容易受损进而造成气阀泄漏。
文章对造成气阀故障的各种原因进行了总结与归纳,并根据故障发生的原因提出了一些预防措施。
标签:压缩机;气阀;损坏聚丙烯装置压缩机属于无油润滑压缩机的一种,然而在使用过程中经常会出现气阀泄漏、吸排气阀有异音、排气量低等故障。
聚丙烯装置压缩机在长期使用过程中需要经过多次的拆解与修护,严重影响聚丙烯装置的使用寿命,也影响工业生产的正常进行,增加了企业的生产经营负担。
可见,研究与分析压缩机经常出现的故障,找出造成故障的原因,有针对性地提出解决方案,可以大大提高生产的稳定性,减少故障发生的次数。
1 压缩机带液严重影响气阀的壽命1.1 压缩机带液对气阀阀片的影响由于压缩机内不同的介质都具有腐蚀性,尤其是气阀在介质的浸泡中,不断受到腐蚀与冲刷,介质中所含有的空气与压缩机内的金属成分发生反应,破坏阀片表面的保膜,使用阀片表面出现空洞与麻点,这些空洞与麻点又进一步加剧介质对阀片本身的腐蚀。
压缩机中的气液分离罐将丙烯气中所含有的液体分离出去,经过沉降和过滤处理后,聚丙烯粉尘与部分液体被分离出去,再输送至压缩机进行最后的处理。
由此可知,压缩机是沉降过滤程序顺利进行的关键。
1.2 压缩机带液对气阀弹簧的影响气阀弹簧可以在气阀被关闭时,阀片推动至阀座,而在气阀被开启时也可以降低升和限制器与阀片撞击的作用力。
介质不仅会对阀片造成腐蚀,也会腐蚀弹簧。
造成弹簧断裂的原因主要是压缩机内部存在大量的带液,这些带液不断地冲刷和腐蚀弹簧。
另外,弹簧与升程限制器长时间的碰撞与摩擦也会造成一定程度的破损,加上介质的腐蚀,造成了压缩机内弹簧的断裂十分频繁。
2 气阀的泄漏是造成气阀故障的原因气阀的泄漏对压缩机的温度和级间压力有着重要的影响,同时也造成了压缩机排气量的减少。
2.1 气阀的外漏气阀的外漏主要是由气阀的气缸与阀盖的螺栓没有完全拧紧或者螺栓紧偏等原因造成的。
隔膜压缩机气阀与膜片故障分析及改进措施
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隔膜压缩机气阀与膜片故障分析及改进措施何江峰(河钢股份有限公司邯郸分公司气体厂,河北邯郸056015)摘要:隔膜压缩机的工作原理,以GD112-10/0.2-180型隔膜压缩机为例,说明气阀及膜片在运行过程中存在的问题,分析气阀及膜片故障原因,提出延长气阀及膜片使用寿命的措施。
关键词:隔膜压缩机;气阀;膜片中图分类号:TH17文献标识码:B DOI:10.16621/ki.issn1001-0599.2019.04D.310引言隔膜压缩机是一种容积式压缩机,由于具有特殊的膜片而得名,作用是把被压缩气体和外界分离。
与其它类型的压缩机相比,隔膜压缩机在余隙容积、密封性、压缩比、安全环保、散热等性能均有着明显的优势,因此可以满足一些要求苛刻的应用场景,例如腐蚀性、有毒有害、易燃易爆等气体的处理。
邯钢气体厂氖氦精制充装气瓶使用的隔膜压缩机GD112-10/0.2-180自投运以来,二级进气阀和二级膜片频繁出现故障,气阀的使用寿命不足1000h,膜片的寿命3个月左右,气阀和膜片作为隔膜压缩机重要和易损坏的零件,一旦出现故障会导致设备无法正常使用。
探讨隔膜压缩机气阀和膜片的常见故障,研究损坏的原因,并以延长使用寿命为目的对其结构进行了优化。
1隔膜压缩机工作原理隔膜压缩机的最大特点在于内部安装了1块特殊的薄膜,其总体结构如图1所示。
该薄膜位于缸盖与配油盘中间,作为缸盖和配油盘之间的封闭腔面,从而组成油腔。
油腔内部是可以往复运动的活塞,由电动机通过皮带和曲柄连杆机构来驱动。
由于膜片的存在,它将受到液压油的压力作用而产生相应的往复振动。
然后,再经过缸盖上的吸气阀与排气阀之间的交替有序动作,最终实现完整的吸气—压缩—排气—膨胀—吸气的气体压缩过程。
2气阀的损坏形式和原因分析2.1气阀的使用周期隔膜压缩机二级气阀使用簧片阀,由阀座、阀片、弹簧、升程器构成,阀座上的同心凸台表面与阀片共同构成对气体的密封结构。
运行1.5年的时间,更换二级进气阀15套,每隔(1~2)月更换1次。
活塞式压缩机气阀故障原因分析及改造方案
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活塞式压缩机气阀故障原因分析及改造方案摘要:活塞式压缩机是企业中大型的工业设备,因体积大,结构较为复杂,因此每次巡检时都要认真仔细检查运行状况,并做好相应的主机运行的记录。
最重要的是做好日常的维护与保养,使压缩机在企业尽可能长、满、优、高效地运行。
机器的维护保养,不但可以在生产中保障员工的工作安全,而且可以保证设备的长期稳定运行。
对于企业来说,即降低生产成本,又降低设备的故障率的发生,减少设备停机后对生产的负面影响。
下面列出了企业在生产过程中活塞式氢压机经常出现的问题及对故障原因问题的粗浅看法。
关键词:活塞式压缩机;气阀故障;原因分析引言活塞式压缩机由于应用范围大、效率高、工况适应性强,具有结构简单、使用成本低、操作维修方便等优点。
在化工企业及航空领域发挥了不可替代的作用。
活塞式压缩机是用于化工工艺用途的气体,其供给的优劣与下游的生产成品品质量有关,压缩机故障多种多样,因此危害和结果不一样,因此分析常见故障及产生原因对提高活塞式压缩机运行的可靠性和经济性具有重要意义。
1气阀结构及性能要求气阀是活塞式压缩机安全、正常运行的重要部件,压缩机在运行中,吸气、压缩、排气等,做功的实现有赖于气阀良好的气密保护。
气阀阀门的质量直接影响压缩机的能耗和最终的压缩气量,了解阀门结构是分析活塞式压缩机气阀阀门故障的前提。
活塞式压缩机的气阀有很多种类型,芳烃厂使用的气阀是由阀盖、阀座、阀板、阀片、弹簧五部分组成。
其中阀座、阀板、阀片既是供气通道,也是气阀整体安装的主要部件;弹簧是气阀中,阀片与阀板在气道内开启闭合的弹性元件,起着非常关键开启闭合的密封作用。
整个气阀门用8套35CrMo螺栓螺母固定(吸气阀4组;排气阀4组)。
由于活塞式压缩机气阀阀门的优点是减少气阀的阻力损失,因此在设计气阀阀门时需要确保能够使阀门的流量和流通面积最大化的合理结构。
在选择弹簧等弹性元件时,必须保证气阀阀门能满足阀片与阀座可靠启闭的严格要求。
压缩机气阀阀片断裂原因分析及改进
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研究与探索Research and Exploration·监测与诊断·压缩机气阀阀片断裂原因分析及改进潘 强 马晓伟 胡建忠 刘 福(中石油克拉玛依石化有限责任公司,新疆 克拉玛依市 834000)摘 要:针对克拉玛依石化公司某加氢改质装置新氢压缩机运行过程中发生的多起气阀阀片断裂问题进行了原因分析,通过对阀片断裂过程、表征现象及机组的运行参数、工艺参数等进行分析,发现造成阀片关闭时撞击过速进而在阀片最薄弱的边缘位置发生断裂。
在此基础上进行阀片结构设计改进,有效地解决了气阀阀片频繁断裂问题。
最后总结出了气阀阀片断裂时的5个表征现象,为今后同类装置处理类似问题提供借鉴和参照。
关键词:新氢压缩机;排气阀;阀片断裂;设计改进中图分类号:TH45文献标识码:B 文章编号:1671-0711(2016)06-0080-03克拉玛依石化公司某加氢改质装置设置2台新氢压缩机组K-3101/AB,是装置生产运行的核心设备,运行条件一开一备,采用三列三级压缩,其作用是保证系统氢气压力,参与加氢反应。
该机组于2012年4月投入运行,K-3101/A机采用HydroCOM无级气量调节作为装置运行的主机组,K-3101/B机作为备用机运行。
2013年8~9月份,由于K-3101/A机一级缸严重异响,进行多方原因排查未果后,K-3101/B机成为主力机运行。
K-3101/B机运行后,复合和转化,例如点蚀和腐蚀都可引发剥落失效,磨损可引发游隙变化失效等,因此必须进行全面地观察分析,才能找出诱发失效的直接原因。
二、抽油机减速器滚动轴承失效的分析方法从外观上可以判定滚动轴承失效形式,但要确定诱发滚动轴承失效的确凿原因就非常困难了,例如轴承内圈断裂失效的原因可能有配合太紧、装配面形状误差太大、轴承座变形、微动磨损、过载、外伤、有内在裂纹和缺陷、装配时遭锤击、材质问题等,因此探讨滚动轴承失效的分析方法是十分必要的。
活塞式压缩机阀门(气阀)经常卡住和断裂的原因有哪些,如何处理-

门,紧固中心螺栓;2)对于环形阀片,如果在选 配阀片时,阀片内外圆与导向凸台间的间隙过 小ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ也容易发生阀门卡住。这时应对阀片进行更 换;3)环形阀阀片沿导向块运动,边缘不免被磨 损。当磨损过大时,也有可能卡死在导向块上。 处理办法是更换新阀片;4)对于活塞式空压机,
击载荷。撞击能量虽然并不大,但由于重复次数 很多,例如压缩机转速为 150r/min 时,则阀片 每天就要撞击 432000 次。这种多次撞击会引起 阀片的疲劳破坏,发生径向断裂。另外,弹簧在 阀门全闭时还承受安装预压缩力,而在阀门全开 阶段,承受最大压缩力。所以,在压缩机连续时,
弹簧承受着脉动循环(交变)载荷,这种脉动循环 载荷也会引起弹簧的疲劳破坏,发生断裂。阀片 和弹簧在不停地运动中不免要发生磨损,磨损后 强度下降,使之更容易断裂。被压缩气体对于阀 片和弹簧的腐蚀作用,使阀片和弹簧表面出现麻 点、凹坑等,引起应力集中,在交变载荷作用下,
我爸爸讲谁谁谁都不看书,成绩还很好“可是,可是”我似乎不知道说些什么
如果阀室内油泥过多,也有可能粘住阀片,使之 不动作。这时应该对阀及阀室进行清洗;5)用水 润滑的老式氧压机,如果阀室内积垢过多,也有 可能将阀片卡住。这时同样要对阀及阀室进行清 洗;6)阀门弹簧如果用圆形截面的钢丝绕制,当 旋绕比(旋绕比是指弹簧的平均直径与钢丝直径
之比)较大时,弹簧各圈之间容易发生错位,引 起弹簧卡住(卡死在弹簧槽内不再伸缩)。对于此 种情况,处理办法只有改用其他形式的弹簧。阀 门弹簧和阀片断裂的故障在实际运行中是经常 发生的,而断裂的原因主要是外载荷引起的断 裂、磨损和腐蚀。阀片在中主要承受着反复的撞
DPC-2803型天然气压缩机混合阀阀片断裂原因分析及处理措施
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DPC-2803型天然气压缩机混合阀阀片断裂原因分析及处理措施摘要:作业四区A站DPC-2803天然气压缩机在2016年1-3月运行过程中,由于某一动力缸排温偏高,动力缸缸温偏差较大,频繁造成停机,排查原因为混合阀片阀片损坏或断裂所致。
分析了混合阀为何断裂并影响动力缸作功过程及处理方法,保障了压缩机的正常运行。
关键词:压缩机动力缸混合阀片弹簧一、概述作业四区A站DPC-2803整体式天然气压缩机组动力端额定功率为额定功率473 KW,处理量为50×104m3/d。
2016年1-3月机组运行过程中,经常发现某一动力缸排温偏高,无法调节三个动力缸排温差小于22℃,易造成缸温异常停机,排查动力缸空气系统混合阀,发现是动力缸混合阀片有破损或已断裂。
压缩机空气系统为动力缸提供清洁的空气和排出废气,空气进气总管由支架固定在机身上,与机身相连处安装有混合阀,另一端与空气滤清器相连。
混合阀安装在发动机与空气进气总管在之间,每个动力缸配有一个。
混合阀是一种自动单向阀,阀片靠两侧气体压力差开启,靠弹簧复位关闭,阀体上部法兰与空气进气总管连接,阀体上装有数片状阀片,通过固定在阀体上的限制器及弹簧将阀片压贴在阀体的密封面上。
其作用方式为,当活塞向上止点运动时阀片打开,预压缩空气充入扫气室内,当活塞向下止点运动时,阀片关闭,使扫气室与大气隔开。
当混合阀片破损或限制器及弹簧损坏不严时,新鲜空气不能将燃烧后的废气及时排除,会造成动力缸温异常。
二、压缩机动力缸排温异常存在问题动力缸排气温度是反映动力缸工作状况的一个重要参数,也是调整各动力缸之间负荷平衡的一个最直观的参考依据。
根据DPC-2803压缩机维护手册,在额定功率下空气与燃气直接在缸内混合。
混合阀阀片故障时,会引起动力缸空气和燃料气比例失调,扫气不充分,使动力缸快速爆燃转变成一般燃烧,加剧动力缸排温不平衡,因混合阀片失效,混合阀前后无法产生压差,缸内空气密封失效,没有产生空气预压缩,只有部分空气进入了缸内,缸内废气无法排尽置换新空气,空气燃气比例失调,压缩冲程点火成一般燃烧,致使缸内作功效率低,造成动力缸温度偏低。
大型往复压缩机气阀频繁异响分析与解决

大型往复压缩机气阀频繁异响分析与解决潘强;刘福;韩维涛;雷涛【摘要】This paper analyzed the failure problem of the frequently abnormal sound of valve occurred in the starting of circulating hydrogen compressor after overhaul of a certain diesel hydrogenation reforming device. Four aspects influencing the frequently abnor-mal sound of valve were found out. The improving design was carried out from the auxiliary parts of valve spring, valve bolt, pressure valve sleeve and valve pad, such as replace the corroded valve spring timely after the device vulcanization, improve the valve fasten-ing bolts heat treating performance, improve the strength of pressure valve sleeve, improve the valve pad elasticity performance, etc. Finally, the problem of frequently abnormal sound of valve was solved, which achieved significant transformation effect. Currently, the unit is stably operating for 8000h without the fault of abnormal sound of valve. It has provided reference for treating similar problems occurred in domestic equipment with same types.%对某柴油加氢改质装置大检修后,循环氢压缩机开机过程中出现的气阀频繁异响失效问题进行分析,找出了气阀频繁异响的4方面原因,从气阀弹簧、气阀阀盖螺栓、压阀套和气阀垫子等辅助部件进行设计改进,如装置开工硫化后及时更换被腐蚀的气阀弹簧、提高气阀紧固螺栓热处理性能、提高压阀套强度、提高气阀垫子弹性性能等,最终使机组气阀频繁异响问题得以解决,取得了明显的改造效果,目前该机组平稳运行8000 h,未出现气阀异响故障,为国内同类设备处理类似问题提供了借鉴和参考.【期刊名称】《压缩机技术》【年(卷),期】2017(000)004【总页数】4页(P43-46)【关键词】循环氢压缩机;气阀异响失效;设计改进【作者】潘强;刘福;韩维涛;雷涛【作者单位】中石油克拉玛依石化有限责任公司炼油二联合车间,新疆克拉玛依834003;中石油克拉玛依石化有限责任公司炼油二联合车间,新疆克拉玛依834003;中石油克拉玛依石化有限责任公司炼油二联合车间,新疆克拉玛依834003;中石油克拉玛依石化有限责任公司炼油二联合车间,新疆克拉玛依834003【正文语种】中文【中图分类】TH457循环氢压缩机是加氢装置的核心设备,主要为加氢反应提供反应氢气和带走反应热。
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研究与探索Research and Exploration·监测与诊断·压缩机气阀阀片断裂原因分析及改进潘 强 马晓伟 胡建忠 刘 福(中石油克拉玛依石化有限责任公司,新疆 克拉玛依市 834000)摘 要:针对克拉玛依石化公司某加氢改质装置新氢压缩机运行过程中发生的多起气阀阀片断裂问题进行了原因分析,通过对阀片断裂过程、表征现象及机组的运行参数、工艺参数等进行分析,发现造成阀片关闭时撞击过速进而在阀片最薄弱的边缘位置发生断裂。
在此基础上进行阀片结构设计改进,有效地解决了气阀阀片频繁断裂问题。
最后总结出了气阀阀片断裂时的5个表征现象,为今后同类装置处理类似问题提供借鉴和参照。
关键词:新氢压缩机;排气阀;阀片断裂;设计改进中图分类号:TH45文献标识码:B 文章编号:1671-0711(2016)06-0080-03克拉玛依石化公司某加氢改质装置设置2台新氢压缩机组K-3101/AB,是装置生产运行的核心设备,运行条件一开一备,采用三列三级压缩,其作用是保证系统氢气压力,参与加氢反应。
该机组于2012年4月投入运行,K-3101/A机采用HydroCOM无级气量调节作为装置运行的主机组,K-3101/B机作为备用机运行。
2013年8~9月份,由于K-3101/A机一级缸严重异响,进行多方原因排查未果后,K-3101/B机成为主力机运行。
K-3101/B机运行后,复合和转化,例如点蚀和腐蚀都可引发剥落失效,磨损可引发游隙变化失效等,因此必须进行全面地观察分析,才能找出诱发失效的直接原因。
二、抽油机减速器滚动轴承失效的分析方法从外观上可以判定滚动轴承失效形式,但要确定诱发滚动轴承失效的确凿原因就非常困难了,例如轴承内圈断裂失效的原因可能有配合太紧、装配面形状误差太大、轴承座变形、微动磨损、过载、外伤、有内在裂纹和缺陷、装配时遭锤击、材质问题等,因此探讨滚动轴承失效的分析方法是十分必要的。
1.了解抽油机和滚动轴承的工作条件(1)安装部位和安装情况。
滚动轴承失效很多是其它零件影响的结果,因此需要分析相关零件的变化,如传动轴的弯曲变形、齿轮损伤、箱体缺陷等。
此外不正确安装如强力安装、游隙太小等都可以引发滚动轴承失效。
(2)载荷情况。
了解油井运行中是否出现过载,载荷大小、方向是否出现变化,按照滚动轴承寿命与载荷P关系式进行分析:L=(C/P)ε。
(3)润滑情况。
分析滚动轴承的润滑方法、润滑剂和密封。
CYJY10—3—37HB型抽油机减速器使用寒区抽油机齿轮油,换油周期一般为6个月。
换油不当,密封不严,都会产生磨损失效和点蚀失效。
(4)周围介质情况。
滚动轴承对周围的介质,如潮湿的空气、酸碱物质、粉尘和其他有害气体非常敏感,容易引起磨损和腐蚀。
2.外观观察与测量拆除失效的滚动轴承要注意避免附加的损伤,用肉眼或放大镜仔细观察失效的形貌、部位、颜色,对照以上的特征,可初步判定失效的形式,再测量几何尺寸,推断滚动轴承的安装配合情况和实际的工作温度、金属组织的稳定性。
3.综合分析和结论通过以上步骤掌握了抽油机减速器滚动轴承失效的全面资料,经过综合分析和推断,可以最终确定失效形式,找出诱发滚动轴承失效的主要原因和影响因素,从而使失效分析有了比较正确的结论,提出防止滚动轴承失效的具体措施,以保证抽油机减速器的正常运转。
三、结语由于工况恶劣,通过对油田用抽油机减速器滚动轴承失效形式的综合分析,掌握科学的分析方法,得出正确的结论,对提高抽油机减速器的管理水平、修理水平,避免减速器的损坏很有意义。
80中国设备工程 2016.0681中国设备工程 2016.06中国设备工程Engineer ing hina C P l ant近一年内陆续发生5次排气阀阀片断裂,同时K-3101/A 机也发生了2次排气阀阀片断裂问题。
为此,对阀片断裂过程、断裂表征现象及当时压缩机的运行参数、工艺参数等进行了详细分析,通过对比机组工艺运行参数和气阀原始设计参数发现气阀原始设计工况和实际运行工况介质组分H 2含量发生了变化,由于H 2分子量小,H 2含量的少许变化将造成介质气体摩尔分子量的成倍变化,使气阀运行时阀片的运动参数偏离原始设计,气阀延迟关闭,造成阀片关闭时撞击过速进而导致阀片最薄弱的边缘位置断裂,在此基础上对阀片结构进行设计改进,最后总结出了气阀阀片断裂时的5个表征现象,有效地指导各级管理、操作人员在第一时间内判断出阀片断裂问题,及时处理,为今后同类装置处理类似问题提供借鉴和参照。
一、故障概况2014年8月23日K-3101/B 机组运行时DCS 画面趋势显示一级缸排气压力由3.85MPa 上升到4.05MPa、排气温度由85℃上升到95℃,二级排气温度略有下降,其余各级排气温度、压力正常,如图1和2所示。
现场实测二级盖侧排气阀阀盖温度100℃,轴侧排气阀阀盖温度90℃,二者温差达到10℃,机组紧急停机,拆检盖侧排气阀,发现阀片边缘对称位置有2处断裂。
同时查看2013年至2014年检修记录发现,自2013年11月K-3101/B 机作为主力机运行后陆续发生过5次排气阀阀片断裂故障,断裂时间分别为2013年11月18日、2013年12月26日、2014年1月21日、2014年8月11日、2014年8月23日,气阀平均使用寿命严重不足。
根据现场拆检情况来看,这5次阀片断裂的位置,均发生于二级缸盖侧排气阀边缘对称位置,如图3所示。
2014年12月22日,K-3101/A 机组运行时DCS 显示三级缸排气温度突然由90℃跳升至98℃,HydroCOM 无级气量调节三级手操器负荷器从81%自动增加至95%,现场实测盖侧排气阀阀盖温度95℃,轴侧排气阀阀盖温度85℃,二者温差达到10℃,紧急停机后拆检发现盖侧排气阀阀片圆周边缘断裂一块,如图4所示。
对气阀进行了更换,23日开机后发现三级缸排气温度为97℃,仍然偏高,此时一级缸排气温度81℃,二级缸排气温度为88℃,并且现场实测K-3101/A 三级缸盖侧排气阀阀盖温度90℃,轴侧排气阀阀盖温度80℃,说明此阀仍然存在泄漏,31日停机后拆检发现盖侧排气阀阀片圆周边缘断裂2处,如图5所示。
综上所述,K-3101/AB 机组运行一年时间内,排气阀阀片先后发生了7次断裂,断裂位置均位于阀片边缘,说明阀片断裂问题绝非偶然现象,需要深入分析原因。
二、原因分析1.阀片断裂表征现象原因分析针对K-3101/B 机,由于二级盖侧排气阀阀片断裂后被压缩后的高温气体不能被完全排出,通过气阀内漏回流的方式又返回到气缸内,造成盖侧排气阀阀盖温度偏高。
由于二级气阀泄漏后排气效率降低,造成一级出口压力憋压偏高,一级压缩比增大,一级缸排气温度上升。
一级出口压力增大导致二级入口压力随之增大,二级压缩比减小,所以二级排气温度会略有下降。
针对K-3101/A 机,用上述同样的方法可以分析出三级盖侧排气阀阀片断裂后排气温度和盖侧排气阀阀盖温度偏高原因。
不同之处在于K-3101/A机组采用HydroCOM 无级气量调节,各级出口压力要维持设定值不变时只能通过三级负荷手操器自动加载负荷来实现。
以上很好地解释了K-3101/AB 机气阀阀片断裂时出现的各种表征现象的原因,为压缩机气阀阀片断裂判断积累了宝贵经验。
2.阀片断裂原因分析该机组每个气缸均设置上、下两个注油点,各点注油量如下(滴/min):一级上20、下12;二级上11、下15;三级上4、下17~18。
拆检的故障气阀内外表面油膜分布正常,根据注油量和气阀拆检情况来看,二级气缸注油量是正常的。
查看压缩机温度、压力等运行参数稳定,因此排除压缩机操作因素造成气阀阀片断裂。
从阀片断裂总是固定发生于二级盖侧排气阀来看,问题可能由于系统因素,而不是某些偶然因素造成,因图4 K-3101/A 机12月22日排气阀阀片断裂部位图5 K-3101/A机12月31日排气阀阀片断裂部位图1 各级进排气温度趋势图 图2 各级进排气压力趋势图图3 K-3101/B 机排气阀阀片断裂部位82中国设备工程 2016.06研究与探索Research and Exploration ·监测与诊断·此可以排除气阀批次质量等偶然因素造成气阀故障。
重新审核二级气阀原始设计数据,排气阀主要参数,如阀片开启关闭时的撞击速度、弹簧力、阀片关闭角等均在正常范围。
阀片正、反面与阀座、阀盖的撞击痕迹均比较轻微(见图6和7),表明气阀工作时,无论是开启还是关闭,撞击速度均正常,阀片断裂不是设计因素造成。
压缩机介质H 2是由制氢装置生产的高纯度氢和一部分重整装置生产的重整氢混合而成,实际H 2含量在一定范围内变化。
从故障前后压缩机介质组份的分析结果可知,介质氢含量在92.456%~98.477%之间变化,如图8中的氢气组分变化所示,根据车间工艺卡片要求,装置新氢H 2含量只需大于92%就满足工艺要求,对比气阀原始设计工况和实际运行工况,压缩机实际运行参数接近原始设计参数,唯一变化明显的是介质气体的摩尔分子量,设计介质组份为:H 2:98.92%、CH 4:1.039%、C 6H 14:0.041%,摩尔分子量为2.19g/mol,而2014年8月12日的介质组份,摩尔分子量达到5.55g/mol,变化超过一倍。
分别用H 2含量98.48%、95.36%、92.46%的介质组份校核各级气阀主要的设计参数,发现二级盖侧排气阀片撞击速度分别为最大允许撞击速度的92.7%、93.5%、95.4%,阀片关闭时的撞击速度,随摩尔分子量的增加而逐渐增大;同时,关闭弹簧力则随摩尔分子量增加而变得越来越弱;更严重的是当介质气体中H 2含量从98.48%向92.46%变化时,二级盖侧排气阀模拟运行时的关闭角越来越大,并有二次关闭的情况,二次关闭的关闭角均超过180°,气阀实际延迟关闭;二级轴侧排气阀上述参数则正常(轴、盖侧排气阀的差异,主要由于轴侧气缸有活塞杆的影响)。
综上所述分析认为,造成二级盖侧排气阀阀片连续断裂的主要原因是介质组份中H 2含量的变化,由于H 2分子量小,H 2含量的少许变化,造成介质气体摩尔分子量成倍变化,该变化使气阀运行时,阀片的运动参数偏离原始设计,气阀有延迟关闭的倾向,进而造成阀片关闭时撞击过速在阀片最薄弱的边缘位置发生断裂。
三、处理建议及改进措施为了尽可能的利用原阀,方便现场工作和实施,试图通过改变弹簧力的方式调整气阀,以适应现场实际工况,但由于选择合适的弹簧与之匹配较为困难,因此只能通过改变弹簧数量来微调,但改变弹簧数量,实际上已不能利用原阀,因此建议采用改变阀型的措施,以适应现场实际工况(图9)。
查阅相关气阀设计技术资料,认为采用CS 型非金属网状阀替换原阀可以实现。