气阀事情状态的好坏是压缩机技能发展的核心问题之一,往来来往压缩机有60%以上的故障发生在气阀上。据某石化公司炼油厂对循环氢压缩机的故障统计,气阀故障引起的停机次数占总停机次数的85%以上。气阀一旦发生故障,立时影响压缩机的产宇量,降落效率,摧残浪费蹂躏能源。阀件破损后碎块落入气缸,引起气缸拉毛,活塞和活塞环破坏,带来更为严重的问题。以是及时创造气阀故障,诊断出气阀故障缘故原由,采纳合理的防治方法,对提高压缩机的运行可靠性,减少停机丢失十分必要。
01 气阀故障征象及缘故原由剖析
气阀故障,紧张是阀片、弹簧破损,气阀密封性差,阀片的开启韶光和高度不对以及安装中产生的问题。气阀故障征象及产生缘故原由有以下几种:
1)阀片破坏
缘故原由:a)疲倦毁坏——由于阀片承受着频繁的撞击载荷和波折交变载荷,阀片随意马虎产生疲倦毁坏。实际利用证明,阀片紧张毁坏形式是撞击载荷引起的径向断裂;
b)阀片磨损——环状阀片与导向块事情面之间产生的摩擦磨损,可减弱阀片强度,降落利用寿命。磨损量过大时阀片可能卡去世在导向块上或者失落去密封浸染。环状阀片在事情时迁徙改变,将引起阀片边缘磨扳;
c)阀片材料毛病——材料夹渣、夹层、裂纹等毛病引起阀片应力集中,在循环载荷浸染下,成为疲倦毁坏的根源。因此新阀片早期磨损率较高,利用期超过1000h的阀片,其利用寿命较高;
d)介质堕落——压缩介质本身有堕落性或介质中含有水分,事情时冲刷阀片,毁坏阀片表面保护膜,在阀片局部地方涌现堕落麻点和空洞,引起应力集中,产生堕落疲倦毁坏。
2)气阀弹簧破坏
缘故原由:a)弹簧从阀片全闭到全启,其载荷由预压缩力变革到最大压缩力,承受脉动循环载荷,引起疲倦毁坏;
b)弹簧变形时与弹簧孔壁发生摩擦磨损,强度低落而断裂;
c)介质对弹簧表面堕落,产生麻点、凹坑,引起应力集中,加速弹簧疲倦毁坏;
d)材质不符合哀求,弹簧的加工、热处理有缺陷。
3)气阀漏气
缘故原由:a)阀座密封面不平,表面粗糙度达不到哀求;
b)密封面被碰伤;
c)阀片变形、分裂;
d)阀隙通道有异物卡住;
e)气体温度高,润滑油易变成炭渣卡住密封面。石油气压缩机,温度和压力越高,聚合物积炭越严重,炭渣黏着在阀片和阀座上,赌气阀漏气,见图2;
f)弹簧力过小;
g)弹簧端面与轴线不垂直;
h)阀座、阀片严重磨损。
图2 气阀堵塞
02 气阀漏气鉴别方法
1)在多级压缩机中,若某一级排气阀漏气,排出气缸的气体又部分泄露回气缸,不仅使该级排气温度升高,排气压力低落,而且该级的排出宇量不敷,使前级的排气压力上升。因此判别某级排气阀是否漏气,可丈量该级阀盖上的温度是否升高,本级排气压力是否低落,前级排气压力是否上升等方面来识别。此外,还可以用金属棒或泄露检测仪检讨,气阀漏气严重时会发出吱吱的声音。
2)某一级吸气阀漏气,则该级吸气阀部位温度升高。同时由于该级吸入气体又在压缩过程中泄露出去,使前级排气压力上升,而后面各级因吸入宇量不敷,排气压力低落。因此同样可用丈量温度、压力和声音的方法来判别。
3)如果第一级吸气阀漏气,则随后各级宇量低落,各级排气压力也相应低落,因此可从各级排气压力和气量是否低落来加以判别。
03 气阀故障诊断方法的研究
如上所述,气阀故障紧张表现为阀片破坏、弹簧折断和气阀漏气方面,实在这3种故障常常互为因果,阀片破坏可导致气阀漏气;弹簧折断使得阀片对阀挡和阀座的冲击速率和撞击力增大,导致阀片碎裂。因此,利用阀片冲击力的变革、气阀是否产生泄露等特色参数来判断阀片和弹簧故障,是当前研究利用振动旗子暗记诊断气阀故障的紧张方法之一。
监测气阀的故障旗子暗记,除了不雅观察压缩机的热力参数变革之外(如压缩机各级吸、排气压力变革、宇量变革、阀腔内温度变革以及压力脉动变革等),更紧张的是希望从气阀事情过程中产生的动力性能变革来诊断故障。目前对气阀故障进行监测和诊断的紧张方法有:
1)在压缩机气阀阀盖上用传感器拾取振动旗子暗记或噪声旗子暗记,然后对旗子暗记进行剖析处理和故障识别;
2)在气阀阀室内用位移传感器拾取阀片运动规律旗子暗记,校核阀片运动规律;
3)引出气缸的压力,作出气缸内的p-V示功图,从示功图的变革上判别气阀故障;
4)丈量吸、排气腔内的脉动压力和温度变革诊断气阀故障。