延长氢气压缩机活塞环使用寿命的改进措施

徐德刚 窦 远

（中盐常州化工股份有限公司，江苏 常州213200）

0 前言

中盐常州化工股份有限公司为典型的氯碱化工企业，目前拥有17万吨/年离子膜碱的生产规模，为了充分利用副产氢气，提高资源综合利用效益。根据氢气富余量上了套1100万氢气充装装置，该装置采用沈阳鼓风机集团有限公司产的2台BX系列往复活塞式氢气压缩机，该压缩机采用2D型对动平衡式结构，其中低压机组为2列3级压缩，高压机组为2列4级压缩。低压机组气缸采用无油润滑方式，高压机组气缸采用外部注油，少油的润滑方式，故高压机组配套一台高压注油器。本文主要就高压机组在试车阶段出现活塞环过度磨损情况以及解决方法做简要介绍。

1 故障现象

在试车阶段，高压机组的三级、四级活塞环出现过早、过度磨损现象。使得三级、四级压缩端出现窜气现象，引起三级排气温度过高，超过允许的132℃，同时影响充装效率，导致充装时间延长。

2 原因分析

高压机组的三、四级气缸为双作用气缸，即在一根活塞杆上，一行程运动过程中同时进行两侧的进、排气作用。此活塞杆上分布了14道活塞环和3道支撑环，活塞环、支撑环材质为泰氟龙。技术人员分析造成活塞环过度磨损的原因如下：

1）气缸内润滑效果不佳，增加了活塞环与缸套的磨损。

2）工艺管道中带进的固体颗粒、注油器油品不清洁以及气阀等易损件磨损残留物进入气缸。

3）活塞环安装过程中，由于轴向间隙过小，实际工作温度为132℃左右，由于热胀现象导致活塞环卡在了活塞环槽中，形成偏磨。此现象，在安装和拆卸的状态下无法发现。

图1 改进前活塞环示意图

3 改进分析

3.1 检查注油管道，确保注油管道通畅。

调节注油器的行程，加大注油量。规范操作规程，在开车前，提前开注油器，确保冷车运行时充分润滑。另外对注油器内的油品注油前进行三级过滤，保证油品清洁无杂质。

3.2 检查工艺系统中氢气进口的Y型过滤器，定期清理滤网。

3.3 增加活塞环与活塞环槽轴向间隙。

在厂方规定的范围内将间隙由原来的0.30mm调整至0.35mm。增加了活塞环轴向上的活动余量，避免了由于热膨胀造成活塞环卡死造成磨损的现象。

图2 改进后活塞环示意图

4 总结

经过上述一列改进后，对2D型氢气压缩机活塞环的磨损得到有效改善，活塞环的使用寿命提高了3倍左右。在节约了更换活塞坏成本的同时，最大程度的避免了因设备故障而造成的非计划停车。