大型氮氢气往复式压缩机常见故障讲解

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，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，