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摘 要：往复压缩机气缸套和活塞环是在交变载荷下工作的一对摩擦副，因此活塞环、活塞机气缸套的磨损情况至关重要。对制氮压缩机K-71301/A活塞严重磨损的情况进行分析，提出合理的解决方案，保证装置的连续运行和安全生产。
关键词：往复压缩机 气缸 磨损 下沉度
中图分类号：TH45 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）002-066-02
1 前言
K-71301往复压缩机是我厂制氮装置的关键设备，该压缩机的正常运行关系全厂氮气的供应情况，一旦该压缩机出现故障而不能正常运行，可能导致我厂大部分使用氮气的装置停工，进而影响到全厂的正常生产。
2 K-71301/A故障情况介绍
K-71301/A在运行过程中突然发现压缩机商量不是很好，且出现出口温度升高的情况，为了保证设备安全运行，决定对该压缩机进行解体检查，在检查过程中发现气缸镜面、活塞环及活塞磨损严重，汽缸面与活塞环之间的间隙远远超出了设计的标准值，气缸镜面不复存在，在气缸内表面上及活塞面上拉出了一道道沟槽，使得原来的弧面接触变成了平面接触，严重影响了活塞环对介质的密封性能，导致压缩机不上量以及介质温度升高。另外，由于活塞及气缸的磨损，导致活塞杆下沉度增加，进而影响大头瓦的工作时的受力情况发生改变，久而久之，造成大头瓦的巴士合金层发生脱落的现象。下图是损坏的主要部件的现场照片，包括气缸、活塞及大头瓦。
3 压缩机活塞及气缸磨损原因分析
基于以上故障，经过对压缩机的结构特点及工艺条件进行分析，发现导致以上故障的原因主要有以下几点：
（1）该压缩机的介质因为工艺原因介质中含有大量的杂质，虽然在进入压缩机之前经过了过滤处理，但是由于杂质含量大大超标，导致相当一部分颗粒细小的杂质进入到压缩机中，进入压缩机的杂质粉尘在润滑油的作用下附着在压缩机气缸的镜面上，因在润滑油的作用下这些细小的粉尘具有一定的粘性，无法通过压缩机从出口排掉，这些沉积在气缸面上的坚硬颗粒在数量上越来越多，由于这些颗粒的存在，导致活塞环与气缸之间的润滑油膜不能正常形成，造成活塞环与气缸之间的摩擦系数大为增加，大大缩短了活塞环与气缸的设计寿命。另外，很可能有相当一部分杂质进入镶嵌到活塞环里面，造成气缸表面出现沟槽的现象，当活塞环磨损到一定程度的时候，活塞环与气缸之间的间隙增大，密封性能下降，密封效果变差，影响排气压力及排气温度。活塞环的磨损相当严重时，使得活塞与气缸之间直接接触，金属与金属的直接摩擦产生的热量比金属与非金属摩擦时要大得多，且由于颗粒的存在，进一步加速了活塞与气缸的磨损。
（2）该压缩机的活塞杆下沉度无法进行实时监测是导致活塞及气缸严重磨损的又一重大原因，又有没有下沉度监测探头，无法估量出活塞环乃至活塞的磨损程度，最后导致严重的设备故障。
（3）气缸润滑油量太多导致了坚硬颗粒附着在气缸镜面上，加快了磨损速度。
4 故障解决措施提出
根据以上故障分析，决定采取有针对性的措施进行解决，以保证机组的正常运行。
（1）建议工艺上进行调整，尽最大努力降低介质中固体杂质的含量，确保氮气来源是安全的，另外，需要对过滤的滤网进行更换，在不影响工艺的条件下采用精度更高的过滤网，进一步降低介质中进入压缩机的几率，为了更好的监视入口压力的情况，最好在过滤器的前后加装一差压计，根据过滤器前后的压差情况及时更换或清洗过滤网。
（2）建议加装能实时监测活塞杆下沉度的位移探头，同时设定好报警值，当活塞环磨损到一定程度时需要停机进行更换，确保活塞及气缸表面不被磨损，但是与仪表专业协商后，发现加装探头存在相当大的难度，因为该设备在设计时没有被纳入，如果要进行加装，需要重新铺设电缆，而该工作在短时间内无法完成，因此，左后采取加装一机械探头的方法进行测量，及在机组运行之前记录下活塞杆与该探头的之间的间隙，机组运行3个月后切换时再次测量间隙值，如果发现间隙增大到超过了活塞环的磨损极限，必须停机对活塞环进行更换。
（3）更换损坏的部件，包括活塞环、托瓦及大头瓦等。
（4）鉴于海外企业的实际情况，某些较大备件的采购周期较长，无法进行更换，为了保证生产，采用油石及镜像砂纸对活塞及气缸进行打磨和修复。
（5）查看随机技术资料，重新调节气缸位置润滑油的供给量，最大限度的降低润滑油与颗粒杂质粘合的可能性，确保润滑油膜的良好形成。
5 结论
通过对压缩机的故障的分析与处理，压缩机重新运行后，所有技术指标一切正常，且在运行3个月后，切换机组时检查活塞环的磨损量，没有达到更换活塞环的情况，继续监视运行，以上问题的分析与处理，对于类似该类型的压缩机提供了一定的现场经验及处理方法。
参考文献：
[1] 彭学院.容积式压缩机[Z].西安交通大学，2005.
[2] 高慎琴.化工机器[M].北京：化学工业出版社，2000.
关键词：往复压缩机 气缸 磨损 下沉度
中图分类号：TH45 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）002-066-02
1 前言
K-71301往复压缩机是我厂制氮装置的关键设备，该压缩机的正常运行关系全厂氮气的供应情况，一旦该压缩机出现故障而不能正常运行，可能导致我厂大部分使用氮气的装置停工，进而影响到全厂的正常生产。
2 K-71301/A故障情况介绍
K-71301/A在运行过程中突然发现压缩机商量不是很好，且出现出口温度升高的情况，为了保证设备安全运行，决定对该压缩机进行解体检查，在检查过程中发现气缸镜面、活塞环及活塞磨损严重，汽缸面与活塞环之间的间隙远远超出了设计的标准值，气缸镜面不复存在，在气缸内表面上及活塞面上拉出了一道道沟槽，使得原来的弧面接触变成了平面接触，严重影响了活塞环对介质的密封性能，导致压缩机不上量以及介质温度升高。另外，由于活塞及气缸的磨损，导致活塞杆下沉度增加，进而影响大头瓦的工作时的受力情况发生改变，久而久之，造成大头瓦的巴士合金层发生脱落的现象。下图是损坏的主要部件的现场照片，包括气缸、活塞及大头瓦。
3 压缩机活塞及气缸磨损原因分析
基于以上故障，经过对压缩机的结构特点及工艺条件进行分析，发现导致以上故障的原因主要有以下几点：
（1）该压缩机的介质因为工艺原因介质中含有大量的杂质，虽然在进入压缩机之前经过了过滤处理，但是由于杂质含量大大超标，导致相当一部分颗粒细小的杂质进入到压缩机中，进入压缩机的杂质粉尘在润滑油的作用下附着在压缩机气缸的镜面上，因在润滑油的作用下这些细小的粉尘具有一定的粘性，无法通过压缩机从出口排掉，这些沉积在气缸面上的坚硬颗粒在数量上越来越多，由于这些颗粒的存在，导致活塞环与气缸之间的润滑油膜不能正常形成，造成活塞环与气缸之间的摩擦系数大为增加，大大缩短了活塞环与气缸的设计寿命。另外，很可能有相当一部分杂质进入镶嵌到活塞环里面，造成气缸表面出现沟槽的现象，当活塞环磨损到一定程度的时候，活塞环与气缸之间的间隙增大，密封性能下降，密封效果变差，影响排气压力及排气温度。活塞环的磨损相当严重时，使得活塞与气缸之间直接接触，金属与金属的直接摩擦产生的热量比金属与非金属摩擦时要大得多，且由于颗粒的存在，进一步加速了活塞与气缸的磨损。
（2）该压缩机的活塞杆下沉度无法进行实时监测是导致活塞及气缸严重磨损的又一重大原因，又有没有下沉度监测探头，无法估量出活塞环乃至活塞的磨损程度，最后导致严重的设备故障。
（3）气缸润滑油量太多导致了坚硬颗粒附着在气缸镜面上，加快了磨损速度。
4 故障解决措施提出
根据以上故障分析，决定采取有针对性的措施进行解决，以保证机组的正常运行。
（1）建议工艺上进行调整，尽最大努力降低介质中固体杂质的含量，确保氮气来源是安全的，另外，需要对过滤的滤网进行更换，在不影响工艺的条件下采用精度更高的过滤网，进一步降低介质中进入压缩机的几率，为了更好的监视入口压力的情况，最好在过滤器的前后加装一差压计，根据过滤器前后的压差情况及时更换或清洗过滤网。
（2）建议加装能实时监测活塞杆下沉度的位移探头，同时设定好报警值，当活塞环磨损到一定程度时需要停机进行更换，确保活塞及气缸表面不被磨损，但是与仪表专业协商后，发现加装探头存在相当大的难度，因为该设备在设计时没有被纳入，如果要进行加装，需要重新铺设电缆，而该工作在短时间内无法完成，因此，左后采取加装一机械探头的方法进行测量，及在机组运行之前记录下活塞杆与该探头的之间的间隙，机组运行3个月后切换时再次测量间隙值，如果发现间隙增大到超过了活塞环的磨损极限，必须停机对活塞环进行更换。
（3）更换损坏的部件，包括活塞环、托瓦及大头瓦等。
（4）鉴于海外企业的实际情况，某些较大备件的采购周期较长，无法进行更换，为了保证生产，采用油石及镜像砂纸对活塞及气缸进行打磨和修复。
（5）查看随机技术资料，重新调节气缸位置润滑油的供给量，最大限度的降低润滑油与颗粒杂质粘合的可能性，确保润滑油膜的良好形成。
5 结论
通过对压缩机的故障的分析与处理，压缩机重新运行后，所有技术指标一切正常，且在运行3个月后，切换机组时检查活塞环的磨损量，没有达到更换活塞环的情况，继续监视运行，以上问题的分析与处理，对于类似该类型的压缩机提供了一定的现场经验及处理方法。
参考文献：
[1] 彭学院.容积式压缩机[Z].西安交通大学，2005.
[2] 高慎琴.化工机器[M].北京：化学工业出版社，2000.