活塞压缩机按气缸的支配可分为立式、卧式、角式(V、W、S形)和对称平衡式四种,紧张由机体、曲轴、连杆、销、活塞、气缸、气阀、十字头、滑道、活塞杆、填料等零部件,以及冷却系统、润滑系统、检测报警系统及电气组成。其事情事理为:电动机带动曲轴旋转,通过连杆的传动,活塞做往来来往运动,由气缸内壁、气缸端盖和活塞端面所形成的容积会发生周期性的变革,吸排气阀开闭,实现吸气、压缩、排气的过程。
在实际生产中,设备的操作与维修保养起着至关主要的浸染。笔者在多家小工厂见过:操作工人在启动压缩机时,根本没有开车前的检讨,设备运转后也无人进行巡检,设备涌现的小问题根本察觉不到,终极的结果是机器涌现严重的故障停车。当然,在规范化、较大规模及以上的工厂里,操作职员还是能够按照操作规程进行操作,按时巡检,维修职员定期检修的。操作职员的闇练程度、技能水平、紧急判断与处理能力,维修职员的技能水平以及生产工艺不合理等成分,是关系到压缩机是否正常安全平稳运行的关键,同时也关系到节能。
首先,生产工艺支配要合理。某化工单位,笔者亲历过数次触目惊心的压缩机故障案例。个中有个冰机岗位,共五台冷冻压缩机,三台活塞式压缩机,两台螺杆式压缩机。本岗位的工艺流程大致是:冷冻机入口前设置缓冲罐,接铜洗岗位氨冷器一台,合成岗位氨冷器三台,经由冷冻机吸入压缩,高压气氨进入到冷塔进行冷却,气氨变为液氨再分别送入合成岗位的液氨贮槽及其他岗位利用。在气氨缓冲罐的出口处同时接一起管道,将气氨送到吸氨岗位的高位接管器中,吸氨器顶部喷稀氨水与送来的气氨稠浊接管,达到一定浓度后,进入下工序利用。这样的流程看似合理,正常运行情形下也能持续运行。但是,一旦铜洗、合成岗位的任一氨冷器有所颠簸,瞬间液氨便进入冷冻机前缓冲罐,液氨很快吸到冷冻机内,这时冷冻机内就会涌现液击征象,气缸、气阀、活塞组件、连杆、销平分歧程度受损,机体迅速结霜,冷却水管结冰,水管冻裂,水进入油中,机油快速乳化,加速机内传动部件(如主轴瓦、连杆瓦、连杆铜油管、铜套、主轴、销)的磨损。可以这么说,基本每次涌现液氨带入征象,冷冻机就差不多要大修一次。
由于压缩机入口接吸氨器,尤其在吸氨岗位开车过程中,由于操作不当,吸氨器的氨水在负压浸染下,沿气氨管道流入到缓冲罐,操作职员创造不及时,氨水很快灌满缓冲罐,继而进入冷冻机中,导致气阀、活塞、缸套、连杆破碎断裂,机体也差点报废。这种事件的危害是巨大的,一旦机体被撞裂,气氨会快速蔓延,碰着火星还会发生爆炸,造成机毁人亡的惨剧。所幸之前涌现的几起事件,由于操作职员任务心强,处理及时,都没造成更大的事件。
从几起事件剖析来看:一是工艺设计不足合理,氨冷器间隔冷冻机太近,且氨冷器上方未设置有效的除沫装置。二是管道支配也不合理,氨冷器出口直接接入缓冲罐,未设置弯管。吸氨岗位管道接在缓冲罐出口,冷冻机入口管处。三是缓冲罐过小,生产规模扩大了,缓冲罐一贯未变,起不到足够的缓冲浸染。
其次,操作职员加强学习,定期培训,不断提高操作水平与闇练程度,准确判断,透过小征象创造大问题,有预见性。很多事件并不是一开始就涌现的,每每是经由一段韶光的小故障,如声音变大,振动加大,温度过高,压力非常等征象,只要加强巡检,及时创造,果断处理,很多事件就可以避免。如果操作职员业务不精,技能不熟,又
还有,维修职员的技能对压缩机长期安全稳定运行也至关主要。维修职员利用前对零部件是否做了详细的检讨,有无裂纹、波折变形,是否正解安装,装置的质量、各部位的间隙、螺栓拧紧力是否合理等。在维修方面,从以下几个方面来谈:
1、机身的检讨与维修
压缩机的机身由于长期运行,会造成滑道的磨损,滑道与十字头的合营间隙增大,可能导致压缩机振动加剧,机身涌现裂纹,曲轴箱漏油。
滑道磨损的修复:滑道一样平常磨损量较小,可采取手工方法修理,但如果磨损量大于公差的80%以上,须用机器加工修复。
机身裂纹的修复:机身试漏时如创造裂纹,可采取缀缝钉、打补丁、焊补或环氧树脂粘合剂粘接等方法进行处理。
2、气缸的检讨与修理
修理前的检讨丈量:检讨气缸内径的圆度与圆柱度,用内径千分尺或千分表来丈量气缸的圆度与圆柱度。
气缸内径镜面的检讨:气缸内镜面的宏不雅观检讨,紧张是看有无擦伤、沟痕、拉缸以及其他毛病。
气缸水套和缸壁裂纹的检讨:检讨可用水压试验法,也可采取着色探伤方法检讨裂纹,还可在推测的裂纹位置上涂石油,擦干后撒上干燥的白垩粉末,根据显色情形,确定出裂纹的存在和它的边界。
磨损修复时应先查看气缸许可的最大磨损量,当气缸因磨损而使最大直径与最小直径值为0.5-0.75mm或涌现大于0.5mm的擦痕时,就要进行镗缸修理。根据气缸的磨损状况,可采取镗、车、磨和研磨等方法进行修复。小直径的气缸可置于立钻上镗削和研磨,加工时必须担保气缸的中央线与钻床立轴中央重合,否则达不到预期的效果。
对付气缸镜面轻微的擦痕、拉缸可采取手工处理:将活塞取出,彻底洗濯气缸,检讨擦痕或拉缸位置,用条状半圆形油石按气缸圆周方向旁边打磨。如果拉痕较深而改换时,可用铜、银或巴氏合金等熔焊补充在拉痕处,经处理后暂时利用。
气缸座气阀止口毛病紧张是由于气阀装置不正或因气阀压紧力不敷,事情时跳动将止口击坏等造成的。其修复方法是:轻微者可用平面刮刀、油石或铸铁胎具研磨,毛病严重者需用镗床或铣床、钻床进行加工。
气缸表面裂纹修补后很难达到表面粗糙度时,一样平常采纳改换而不修复。气缸水夹套的裂纹或渗漏,可采取缀缝钉、打补丁、金属喷镀、涂粘环氧树脂以及冷焊等方法修补。
3、曲轴的检修
活塞式压缩机因活塞的往来来往运动,曲轴的曲拐颈和曲轴轴颈在活塞力和惯性力浸染下,很随意马虎发生不屈均磨损和变形。曲轴在检讨中有下列情形时应检修:曲轴磨损达到规定的数值,曲轴有裂纹,曲轴产生波折或扭转变形,曲轴涌现擦伤或刮痕,曲轴键槽磨损。曲轴偏差超过范围时应及时修复。
曲轴轴颈、曲拐颈的圆度和圆柱度常用千分尺丈量。修理时可视情形采取手锉、曲轴磨床、车床、专用机床或移动机床等加工修理。无论采取哪种方法,修复曲轴时都应把稳将轴颈径向的油孔用螺塞或木塞堵住,以防污物进入。
曲轴产生裂纹或折断,多数是由于主轴巴氏合金过度磨损烧熔、主轴承安装不正或运动机构中发生连杆螺栓折断等重大冲击、曲轴溘然过载所致。曲轴的裂纹多涌如今轴颈上,可用放大镜或着色的方法检讨,必要时还可进行磁粉或超声波探伤检讨。如轴颈上有轻微的轴向裂纹,可在裂纹处进行研磨,若能肃清则可连续利用,径向裂纹一样平常不加修理,应改换。必须全面检讨、谨慎从事,否则可能导致其他传动件的破坏,乃至涌现重大事件。
曲轴变形的缘故原由有主轴承同轴度偏差过大,受力时单边波折,轴颈发生咬合,过热而变形,连杆歪斜与曲拐颈打仗不良,偏载荷使曲轴拐角扭歪等。对小型曲轴可用曲轴磨床磨削改动;对大型曲轴,如受设备限定,也可用手工修锉。对波折不大的小型曲轴可采取机器压力或敲击法校正,对波折较大的大型曲轴可采取热力校正法或热力机器校正法。
一样平常情形下,在较为主要的压缩机上的曲轴,最好每年进行一次探伤检讨,以防曲轴断裂带来严重事件。某化工厂4M8(3)压缩机,紧张用在运送半水煤气上,由于之前定期检讨,创造过曲轴裂纹的征象,避免了事件的发生。还有,曲轴由于长期承受交变负载,纵然曲轴颈磨损不严重,也建议主要压缩机在利用一定韶光后进行改换。
4、气阀的检修
当气阀涌现下列情形时应改换或修复:阀座和阀片磨损或擦伤;阀座的密封边缘涌现裂纹或沟痕;气阀的弹簧损失弹力。阀座和阀片磨损不大时,可用研磨方法修复,若磨损或擦伤较严重,研磨已不能规复利用时,阀座可用车削加工,阀片改换新的。
手工研磨时,先将阀座与阀片洗濯干净,分别用刮刀修毛刺、划痕,再放在平板上进行研磨。前辈行粗磨,表面平滑后再精磨。
当阀座、升程限定器与阀片打仗面磨损较大时可用车削或磨削加工进行修整。若阀座密封边缘均不见裂纹或沟状,可前辈行补焊,然后车床精车。
不论是研磨修复阀阀和阀片,还是更新的阀座和阀片,利用前或组装后都应进行气密试验。气阀弹簧损失弹力后,可以用热处理方法修复后利用。但此方法不易节制,一样平常以更新为好。
5、活塞环的改换
活塞环一样平常不修理,有以下情形者应改换:
活塞环断裂或过度擦伤,活塞环损失应有的弹力,磨损较大,径向厚度磨损1-2mm,或轴向厚度磨损0.2-0.3mm,活塞环在槽的两侧间隙达到0.3mm或超过原来缝隙的1.5倍,活塞环质量减轻原来的10%,活塞环外表面与气缸镜面不能保持紧密贴合,合营间隙总长超过了气缸圆周的50%。
改换时,先拆开气缸盖,拆出十字头与活塞杆的连接器,将活塞从气缸内抽出,再扩展活塞环,将活塞环从活塞槽内取出,检讨与活塞环干系的部位。检讨活塞环的尺寸,并用00号砂布撤除飞边、毛刺。
6、活塞杆的检修
活塞杆在利用过程中创造以下情形之一应进行修复:活塞杆磨损大于0.3mm,活塞杆磨伤或划伤,活塞杆波折度达到0.02mm/m。活塞杆的磨损一样平常用镀铬及磨外圆的方法进行修复。镀铬法修理,既可恢复原有尺寸,又可提高表面硬度。因设备繁芜,修理用度高,多在较大的或主要的活塞杆上采取。镀铬修复活塞杆时,应先将活塞杆改动后再镀铬,其镀铬层厚度以0.25-0.5mm为宜。镀铬后应磨削,以求达到所哀求的精度及表面粗糙度。活塞杆有轻微划痕或擦伤时,也可用手工锉修、油石磨光的方法修整。若活塞杆经检讨没有波折时,最好是用外圆磨床直接磨削。修活塞杆之前,应对活塞杆进行检讨,如创造波折,需先校正后再进行磨损修复。否则修后活塞杆中央线与活塞矸螺纹中央线不在同一轴线上。校正后应进行磁粉探伤检讨,无裂纹等毛病方可利用。
活塞杆的修复较为繁芜,设备也比较昂贵,一样平常由专业机构和职员进行。对付有裂纹的活塞杆,不建议修复利用,直接报废。在实际生产利用过程中,创造活塞杆在锁母及连接螺纹处涌现问题较多,建议一定周期内对活塞杆尤其螺纹部分进行探伤检讨,可有效避免设备事件的发生。某化工厂在1999年5月28日,发生一起较大安全事件,去世亡2人,受伤3人。后查明缘故原由:活塞杆头部螺纹部分退刀槽较深且有裂纹,在交变载荷浸染下导致裂纹扩展,终极活塞杆螺纹段断开。而活塞锁母直径大于厚度,从而导致锁母脱开后直接倒下,超出去世点间隙。在曲轴带到连杆,在强大浸染力下将机体拉裂,产生火花,引爆气缸出入口法兰泄露出来的氢气。事件背后,隐蔽着诸多的问题:活塞杆螺纹与活塞锁母构造设计不合理,活塞杆材质不符合哀求,安装过程存在不规范操作等缘故原由。我们须要从中吸取教训,避免类似事件的再次发生。
7、活塞的检修
活塞最常见的破坏形式有如下几种:裂纹、沿圆柱形表面磨损、活塞环槽或支承环槽磨损、活塞磨伤或结瘤、筒形活塞销孔磨损、活塞支承面上的巴氏合金层脱落。对涌现裂纹的活塞,一样平常应报废,不再修理。活塞圆柱面由于活塞环直接参与摩擦,磨损有限,常日也不修理。在气缸经由镗床检讨若直径增大,应需按加大的直径选配新的活塞。只有当活塞磨伤或活塞环槽及筒形活塞销孔磨损时,才进行修理。
活塞因某种缘故原由在气缸内卡住,使活塞磨伤或结瘤时,可用手工修理。先用锉刀将磨伤、结瘤处小心锉净,再用油石轻轻打磨光滑。
小型筒状活塞销孔磨损时,应按配制加大的活塞销直径,用具有导柄的活塞铰刀进行铰孔。铰削后,必须将活塞放在特种考验工具上检讨其垂直度偏差。
活塞支撑面巴氏合金层脱掉队,可采取浇铸轴瓦合金的方法重新浇铸和焊补,然后经精车并留一定加工余量,以备装置时刮研。
以上维修方案,多发生在没有备品配件,生产任务紧,配件购买周期长等情形下。这些维修方案须要慎重,必须确保设备运行安全的条件下才可进行。否则会因小失落大,涌现设备事件,带来不可挽回的丢失。
结语
安全,至关主要。在经济迅速发展的本日,企业如雨后春笋般的发展,压缩机的利用也越来越多。但如何担保压缩机的安全稳定长周期运行呢?离不开压缩机的操作、维修、保养与管理,离不开操作与维修工人技能的不断提高与完善。在操作、维修过程中必须负责仔细,不能错过任何细节,否则就可能存在重大的安全隐患。切莫片面为了生产而忽略了安全,也切莫为了节约而忽略了安全。
参考文献
[1]《压缩机设计生产新工艺新技能与安装调试及质量检测标准规范实用手册》主编:吕红旗 北方工业出版社
[2]《活塞式压缩机设计》主编:活塞式压缩机设计 编写组 机器工业出版社
[3]《压缩机维修手册》主编:周国良,编写组:化学工业出版社
[4]《4M 8(3)高压机 2DZ5.5循环机构造安装和调试》主编:王瑞森 沈阳压缩机厂(内部教材)
[5]《2DZ5.5-1.8氮氢气循环机图纸及资料》(随机)沈阳压缩机厂
原标题:活塞压缩机操作维修节能与安全剖析
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