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往復活塞壓縮機活塞支撐環磨損分析

    【壓縮機網】1、簡述
 
  某石化K-301往復壓縮機,原生產廠家為埃利沃特,型式為:3HD4,共3級,4個氣缸,水平對稱,進口及出口壓力溫度分別為:0.035MPa(G)40.2℃、1.58MPa(G)95℃,轉速:370rmp,活塞速度:3m/s,行程:240mm。
 
  按照隨機資料要求,每運行5000h后應對機組活塞環、支撐環、填料、刮油環等易損件進行更換。但是每當機組運行3000h后,其沉降曲線將出現較大波動,反應到數值上可能會導致顯示的值不準確。
 
  2、活塞沉降監測原理
 
  電渦流傳感器采用本特利原廠的監測系統,活塞支撐環磨損后活塞下沉,導致沉降傳感器與活塞桿的間隙變化,并引起間隙電壓的變化。傳感器測得的桿沉降值與支撐環磨損量程正比。
 
  具體測量原理如圖1所示。
 
往復活塞壓縮機活塞支撐環磨損分析
 
往復活塞壓縮機活塞支撐環磨損分析
 
往復活塞壓縮機活塞支撐環磨損分析

根據本特利的隨機資料顯示,實際的顯示值雖然靜態下是瞬時值,當機組開啟后,會根據往復過程沉降探頭比例進行換算成平均瞬時值,即所見即為運行時的實際值,但根據檢修后測量數據與實際數據比較,有一定誤差。
 
  3、本周期內沉降趨勢圖
 
  (1)一級東側
 
往復活塞壓縮機活塞支撐環磨損分析
 
  靜態零點:0um
  開車值(最低值)400um
  目前值(最低值)-280um
 
  (2)一級西側
 
往復活塞壓縮機活塞支撐環磨損分析
  靜態零點:0um
  開車值(最低值)200um
  目前值(最低值)-600um
 
  (3)二級活塞桿
 
往復活塞壓縮機活塞支撐環磨損分析
 
  靜態零點:0um
  開車值(最低值)400um
  目前值(最低值)-50um
 
  (4)三級活塞桿
 
往復活塞壓縮機活塞支撐環磨損分析
 
  靜態零點:180um
  開車值(最低值)600um
  目前值(最低值)350um
 
  (5)各級活塞桿沉降值對比
 
往復活塞壓縮機活塞支撐環磨損分析
 
  4、原因分析
 
  機組運行后,越是到后期,其波形變化幅度越大。與機組運行介質、工況雖然有一定的關系,但筆者認為其相關性并不太大。原因可能有如下:
 
  4.1缸頭側支撐環由于往復運動過程中被磨損,不可避反作用力將活塞微微抬起,但這種力并不恒定,所以導致幅度加大且不穩定。
 
  4.2活塞填料與活塞桿之間間隙較小,支撐環磨損會使得活塞桿下沉,活塞桿沉會使得配合其的填料、密封等不可避免的磨損。從而出現卡澀活塞桿的現象。由于材料原因,而這種卡澀并不會傷害到軸,反應到沉降探頭上,即出現沉降值波動。
 
  5、處理建議
 
  按理論上來講,轉速恒定的過程中,每天活塞做往復運動的次數是相等的,如此可以假設每天的磨損量是均等的。可以選取沉降下降均勻的一個周期,時間段最好在2-3個月。將該期間總的活塞桿沉降下沉量除以總天數,得到每天預計磨損量,計算得如下數值。
 
往復活塞壓縮機活塞支撐環磨損分析
 
  筆者認為,誤差系數為渦流傳感器電流加權換算成實際沉降值的差別系數,如果尋找到規律后,可直接換算予以指導。每一級活塞由于壓縮力不一樣,支撐環材料制造誤差等,耐磨度并不一樣。但就一個周期而言,其磨損曲線是具備參考價值的,每天磨損量也是可以估計估算的。
 
  6、結論
 
  6.1當活塞桿沉降曲線出現異常時,應進行及時分析,特別是配合氣溫度、振動的檢測。有一次沉降曲線波動,氣溫度異常,拆開發現是壓縮機氣缸進碳酸鹽,并結垢直接導致。故判斷問題時應將介質是否會結垢列入問題因素內。
 
  6.2一般往復壓縮機應該一開一備,便于檢修切換。筆者所在裝置只此一臺,故每半年檢修一次壓縮機,裝置需整體停車一次,對經濟效益影響較大。
 
  6.3隨著支撐環的磨損,越到后面容易產生偏磨或不平衡磨損,沉降曲線將變得波動而不平穩,故可選取周期中平穩的一段時間作為參考預測目前的沉降值。將沉降值與誤差系數相乘既得理論磨損值,每次檢修建議對此值重新進行記錄或總結。
 

來源:本站原創

標簽: 活塞磨損壓縮機  

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