往复活塞式压缩机运行中存在的问题及改进措施

王鹏 徐凡惠（兰州石化三叶公司，甘肃 兰州 730060）

往复活塞式压缩机运行中存在的问题及改进措施

王鹏 徐凡惠（兰州石化三叶公司，甘肃 兰州 730060）

往复活塞式压缩机是T–601装置的关键设备,近10年来,装置生产任务繁重,常年满负荷运行。往复活塞式压缩机是多级压缩,机械连接的部位多,易磨损等使效率降低。由于设备设计复杂、落后,存在缺陷，设备经常出故障,损坏严重,维修频次繁多,维修难度很大,延误装置生产。

往复活塞式压缩机；缺陷；故障；改进措施

往复活塞式压缩机是主要靠一个或几个作往复运动的活塞来改变内部容积的容积式压缩机，主要由三大部分组成，运动机构、工作机构及机身。此外还配有三个辅助系统：润滑系统、调节系统及冷却系统。工作机构是实现压缩机工作原理的主要部件，早期的往复活塞式压缩机设计复杂，主要以低压和中压为主，目前向高压方向发展。往复活塞式压缩机使用周期加大，各种维修问题就会出现，主要以泄漏、压力达不到要求为主，维修难度加大，维修成本加大。为了保证生产，减少设备的故障率，解决维修成本高这一问题,对T-601装置使用的往复活塞式压缩机故障进行分析总结，找出解决问题的最佳方案。

1 往复活塞式压缩机运行中存在的问题

1.1 现场压缩机填料函泄露量大

在生产过程中，压缩机启动运行后发现压缩机填料函泄露量超出标准范围2～4倍,同时伴随着不正常的敲击声

1.2 2、3级活塞压力不正常

在压缩机运行过程中，2级缸压力不足,3级缸压力超标。因此判定是其故障率居高不下的主要原因。

2 对往复活塞式压缩机运行中存在的问题研究与改进

2.1 现场压缩机填料函泄露量大的问题

压缩机密封装置的作用是防止壳内气体与大气相互泄露,防止各级间的气体互窜,以及防止润滑油进入机壳内。我厂压缩机原来采用的是迷宫密封,由于迷宫密封的漏气量与间隙的截面积和间隙前后压差成正比,而与密封的齿数成反比,所以齿尖间隙要求严格,应无裂纹、卷曲、变形等缺陷。而压缩气体中无法避免含有杂质颗粒,经常拉伤活塞杆,使用周期短而造价高。根据对现场的状况分析,我们先对压缩机的填料函泄露问题进行改进,

通过分析与研究，根据现场实际，采用更换新的密封来提高填料函密封能力，经过仔细讨论，新的密封决定采用F4Y型圈选材，根据重新选用F4料自己测量、自己加工成聚四氟乙烯Y型密封圈。在受到压力的作用下,迫使环口上下张开,压力越大,张开的力就越大,从而达到密封的目的,造价十分低廉。

2.2 2、3级活塞压力不正常的问题

在检查了活塞及活塞涨圈,我们发现活塞涨圈经常腻死不弹或弹性不够.而使级间发生互相窜气,在加强过滤的情况下,小组成员将以前的铁涨圈更换为自己加工的聚四氟乙烯塑料(PT⁃ FE)涨圈。主要特点：聚四氟乙烯(PTFE)以其优异的耐高低温性能和化学稳定性、很好的电绝缘性能、非粘附性、耐候性、阻燃性和良好的自润滑性，已在化工、石油、纺织、电子电气、医疗、机械等领域获得了广泛应用。

PTFE是由四氟乙烯单体聚合而成的聚合物，是一种类似于PE的透明或不透明的蜡状物，其密度为2.2g∕cm3,吸水率小于0.01%。它的化学结构与PE相似，只是聚乙烯中的全部氢原子都被氟原子所取代。由于C-F键键能高，性能稳定，因而其耐化学腐蚀性极佳，能够承受除了熔融的碱金属、氟化介质以及高于300℃的氢氧化钠之外的所有强酸（包括王水），以及强氧化剂、还原剂和各种有机溶剂的作用；PTFE分子中F原子对称，C-F键中两种元素以共价键结合，分子中没有游离的电子，使整个分子呈中性，因此它具有优良的介电性能，而且其电绝缘性不受环境及频率的影响。

它的体积电阻大于1017健?m，介电损耗小，击穿电压高、耐电弧性好，能在250℃的电气环境下期工作；因PTFE分子结构中没有氢键，结构对称，所以它的结晶度很高（一般结晶度为55%～75%，有时高达94%），使PTFE耐热性能极好，其熔融温度为324℃，分解温度为415℃，最高使用温度为250℃，脆化温度为-190℃，热变形温度（0.46MPa条件下）为120℃。因此选择更新活塞涨圈消除压力不正常，更换涨圈,采用加工的PTFE塑料材料。

对活塞式压缩机的填料函及活塞涨圈的改造完毕后，压缩机先进行润滑系统试运行、压缩机无负荷试车、附属管线和管道系统的氮气吹扫、压缩机负荷试车。活塞式压缩机经负荷试车合格后，压缩机进行满负荷生产，在随后的生产中,加强对压缩机的跟踪检查，设备完好率提高至98%，对于活塞式压缩机的维护和检修比以前有了很大的改善，降低了维修人员的劳动强度，达到了改进的预期目的。通过追踪分析研究PTFE的力学性能良好，其拉伸强度为21～28MPa，弯曲强度为11～14MPa，伸长率为250%～300%，对钢的动静摩擦系数均为0.04,比尼龙、聚甲醛、聚酯塑料的摩擦系数都小。密封件的性能好坏对整个机器设备的效率与性能都有很大的影响。PTFE材料具有的耐腐蚀、耐老化、低摩擦系数及不粘性、耐温范围广、弹性好的特性使其非常适合应用于制造耐腐蚀要求高，使用温度高于100℃的密封件。

[1]苗刚.往复活塞式压缩机关键部件的故障诊断方法研究及应用[J].《大连理工大学》，2006.

[2]许大钊.往复活塞式压缩机的偏心活塞[J].《压缩机技术》，2011（1）：18-19.

[3]陈秀宁施高义.《机械设计课程设计》，浙江大学出版社，1995.