往复式压缩机预知维修策略.docx

往复式压缩机预知维修策略1. 目的为加强往复式压缩机的管理，延长压缩机运行寿命，应用设备状态监测方法和手段，提高往复式压缩机预知维修水平，降低设备故障率，降低设备维修费用，提高设备运行可靠性，特制定本策略。2. 适用范围本策略适用于往复式压缩机。3. 往复式压缩机组简介往复式压缩机又称活塞式压缩机，是容积型压缩机的一种。它是依靠气缸内活塞的往复运动来压缩缸内气体，从而提高气体压力，达到工艺要求。在化工及石油工业的飞速发展中，活塞压缩机的发展趋势向如下发展：a）高压、高速、大容量；b）提高压缩机的效率和延长使用寿命；c）按系列化、通用化、标准化进行设计、生产，以利提高产量、质量，缩短制造周期，便于产品变型。3.1 往复式压缩机的分类3.1.1 按排气压力分类(1)低压压缩机 0.2P0.98Mpa；(2)中压压缩机0.989.8Mpa；(3)高压压缩机 9.898.0Mpa；(4)超高压压缩机 98.0MPa 3.1.2 按排气量分类(1)微型压缩机 1m3/min；(2)小型压缩机 110m3/min； (3)中型压缩机1060m3/min；(4) 大型压缩机 60m3/min 。3.1.3 按气缸中心线的相对位置分类图1 气缸中心线位置分类（a）立式；（b）一般卧式；（c）对称平衡式或对动式；（d）V 型角度式；（e）L 型角度式；（f）W 型角度式；（g）T 型角度式；（h）、（i）扇型角度式；（j）星型角度式(1)立式：气缸中心线与地面垂直。(2)卧式：气缸中心线与地面平行，其中包括一般卧式、对置式和对动式（对置平衡式）。(3)角度式：气缸中心线彼此成一定角度，其中包括L 型、V 型、W 型、扇型和星型等。3.1.4 按曲柄连杆机构分类可分为有十字头压缩机和无十字头压缩机。3.1.5 按活塞在气缸内作用情况分类(1)单作用式：气缸内仅一端进行压缩机循环。(2)双作用式：气缸内两端都进行同一级次的压缩循环。(3)级差式：气缸内一端或两端进行两个或两个以上不同级次的压缩循环。3.2 往复式压缩机的结构往复式压缩机系统由驱动机、机体、曲轴、连杆、十字头、活塞杆、气缸、活塞和活塞环、填料、气阀、冷却器和油水分离器等所组成。驱动机驱动曲轴旋转，通过连杆、十字头和活塞杆带动活塞进行往复运动，对气体进行压缩，出口气体离开压缩机进入冷却器后，再进入油水分离器进行分离和缓冲，然后再依次进入下一级进行多级压缩。往复式压缩机的结构参见图2。图2 2D6.5-7.2/150型往复压缩机结构示意图1段气缸；2段组合气阀；3-段活塞；4段气缸； 5段填料盒； 6十字头； 7机体；8连杆；9曲轴； 10带轮；11段填料盒； 12段气缸；13-段活塞；14段气缸；15组合气阀；16球面支承4.往复式压缩机预知维修策略4.1巡检方案往复式压缩机通用巡检部位包括： 巡检主要检查轴瓦、气阀、气缸、活塞杆气封油封、十字头滑道、润滑系统、缓冲罐、飞轮。往复式压缩机巡检方案：4.1.1振动使用振动测量仪器测量往复式压缩机检查轴承振动、气阀振动、机身振动、气缸振动是否超标。振动判断标准参见4.4。4.1.2 泄漏查看机体及周围有无泄漏迹象。重点检查机体大盖、气阀、活塞杆轴封油封、油泵、油冷器、油滤器、级间冷却器、出入口缓冲罐、出入口管线阀门及法兰、附属阀门、冷却水管线、油路管线、仪表风线、压力表温度计接口是否存在泄漏。4.1.3异响检查机身、气阀、气缸以及附属管线是否存在异响杂音，使用听针检查轴瓦声音是否正常，连杆运行是否正常，十字头滑道运行是否正常。气阀内有无泄漏声、阀片破裂撞击声。4.1.4温度 使用测温仪测量机身轴瓦表面温度，判断轴瓦温度是否在允许范围内；测量气阀温度，判断气阀是否内漏；测量气缸温度，判断冷却效果是否在正常范围之内。4.2监测方案4.2.1监测仪器SKF测振仪、LEONOVA机器状态分析仪、A30冲击脉冲测振仪、VM63测振仪等。4.2.2监测位置监测位置一般选在曲轴箱、气缸和气阀处，往复式压缩机测点位置如图3所示：测试点5测试点2测点4测点1测点3测点2图3 往复式压缩机振动监测测点示意图测点1：曲轴箱联轴节侧轴承 测点2：曲轴箱非联轴节侧轴承 测点3：气缸 测点4：气阀4.3监测部位及参数4.3.1监测曲轴箱、润滑油、进排气阀、气缸及出入口管道温度。4.3.2监测曲轴箱、气缸、基础及出入口管道的振动烈度值。4.3.3监测曲轴箱、气缸、基础及出入口管道的振动频谱。4.3.4测试数据说明4.3.4.1振动烈度超标表明设备进入异常运行状态，需加强监控，并结合频谱进行分析。4.3.4.2振动频谱可能出现工频、轴承故障频率及倍频，频谱反映的是机组是否存在不平衡、不对中、松动、气阀故障以及轴瓦是否存在异常磨损等故障。4.4振动标准表1 往复式压缩机振动标准振动烈度 mm/s总体振动有效值允许值压缩机类型位移 m速度 mm/s加速度 m/s2对称平衡型角度式、 对置式、立式卧式、 无基础、微型移动式1.1217.81.121.76AAAA1.828.31.82.792.844.82.84.424.5714.57.01B7.11137.111.1B11.217811.217.6CB182831827.9CB284482844.2DC457104570.1DC71112571111D1121784112176D注：A-优；B-良;C-中;D-差.4.5 润滑油液分析 对润滑油定期做铁谱分析，根据润滑油中金属的形态、大小、成分及粒度分布判断设备是否处于异常磨损状态。5.常见问题与分析机组振动烈度大，结合频谱进行分析：（1）出现1倍频大，表明转子不平衡、基础刚性差、地脚松动；出现非整数倍频峰值较大，表明轴瓦故障；（2）1、2、3倍频均出现，且2倍频峰值较大，轴向1倍频较高，表明轴系不对中；（3）出现振动频率和基础固有频率一致，则会发生共振。6.往复式压缩机常见故障及原因分析6.1排气量降低序号故障第一原因故障第二原因1气阀泄漏1. 阀片严重磨损，阀片变形、破裂或卡塞。2. 阀座密封面不平，碰伤或粗糙度不达要求。3. 阀隙通道积碳或异物卡塞。4. 弹簧力小，弹簧磨损，断裂。5. 阀体安装不当，位置歪斜，装反，阀体密封失效。2气缸内泄漏与外泄漏1. 气缸或缸套过度磨损，阀片变形、破裂或拉伤。2. 气缸与活塞配合间隙过大。3. 活塞环“咬死”或严重磨损，可能原因：润滑不足或弹簧失去弹力。4. 气缸冷却不良，气体经阀室时受热影响吸气效率。5. 活塞杆过度磨损或拉伤，活塞杆工作时跳动。6. 填料密封磨损、泄漏。7. 气缸或缸座与缸体端面贴合不严而漏气。3吸气受阻1. 进气滤清器堵塞。2. 进气阀未全开。4系统外泄漏1. 各密封点泄漏。5冷却效率降低1. 冷却水上水温度高。2. 冷却器冷却效果差。6压缩机转速降低1. 驱动动力不足。2. 皮带传动的压缩机传动带太松，皮带打滑。6.2吸、排气压力异常故障现象故障位置故障原因吸气压力低第一级吸气压力低1. 吸气管阻力大。2. 进气滤清器堵塞。3. 吸气阀片升程高度不够。4. 供气量不足。多级压缩机中间级吸气压力低1. 前级吸气阀或排气阀漏气。2. 前级管路漏气或阻力大。3. 前级气缸或活塞环漏气或填料函漏气。4. 前级系统不正常。吸气压力高各级吸气口1. 高压气体进入吸气管线。2. 吸、排气阀关不严。3. 气缸与活塞环漏气。4. 前级冷却器冷却效果不好。5. 级后通本级的吸气管旁通阀泄漏。排气压力低各级排气口1. 本级吸排气阀漏气或工作部正常。2. 气缸与活塞环漏气或填料函漏气。3. 本级吸气压力偏低。4. 排气管或阀门漏气。5. 耗气量过大。排气压力高各级排气口1. 本级用气量较少。2. 本级吸气压力偏高。3. 后级气体压力偏高。4. 后级管路或气缸向本级漏气。5. 本级冷却器工作不正常。6. 本级排气路不畅，阀门工作部正常。7. 排气管路严重积碳。压力不稳定各级吸、排气口1. 压力脉动过大。2. 气阀启闭不稳定。3. 驱动级转速不稳定。6.3温度异常故障现象故障原因吸气温度高1. 排气阀漏气。2. 吸气阀漏气。3. 级前冷却器工作不正常。排气温度高1. 吸气温度偏高。2. 气阀、活塞环漏气（排气阀漏气对温度影响最大）。3. 本级压比偏高。4. 气缸冷却效果不好。气缸过热1. 冷却水供给不足。2. 吸、排气阀漏气。3. 级的压比过高。4. 活塞支撑环热膨胀间隙太小产生抱缸。5. 气缸与滑道对中不良；气缸镜面粗糙度不符合要求，气缸拉伤。轴承过热1. 轴颈与轴瓦接触不良。2. 轴承径向、轴向间隙过小。主轴瓦的径向间隙一般要求为（0.81%）d，d为主轴瓦轴径，单位mm。3. 曲轴发生弯曲或扭曲。4. 润滑油不足或中断；油污染；油牌号不对。5. 主轴与电动机之间联轴器不对中量较大。活塞杆过热1. 活塞杆与填料函有偏斜，造成局部摩擦。2. 填料环的抱紧弹簧太紧，摩擦力太大。3. 填料环中有杂物，密封圈卡住。4. 活塞环与填料环磨合不良。5. 填料环中密封圈装错，油道堵塞，润滑油供应不上，造成干摩擦。6. 无油润滑压缩机，活塞与填料函冷却不良。6.4油路系统故障故障现象故障原因油压偏低1. 油泵供油量不足，可能是油泵转子间隙过大，磨损，泄漏或油位太低。2. 润滑油污染，油泵过滤器堵塞。3. 油温太高，油的粘度太低。4. 油压调节阀（回油阀）漏油,油回流到油池。5. 各运动部件（如曲轴、连杆等处的摩擦面）间隙过大。6. 油管接头处松动漏油。油温偏高1. 压缩机运动部件因间隙太小、配合不良、气缸和滑道表面粗糙度或磨损等原因，摩擦发热量过大。2. 径向或轴向轴承故障（如巴氏合金脱落，严重磨损，咬轴等）。3. 润滑油粘度过大，摩擦产生的功耗大，油温升高。4. 润滑油压力偏高。5. 润滑油冷却效果不好。6. 油过滤器堵塞等原因引起润滑油供应不足。7. 润滑油太脏。注油器压力不足或油量不足1. 过滤网或油管堵塞。2. 注油器柱塞与柱塞掏空磨损。3. 注油器上的止逆阀不严密，供油量过少。4. 注油器调节不合适。6.5振动过大振动部位故障原因气缸振动1. 气缸与底座调整不良，连接螺栓松动。2. 气缸与活塞环磨损或间隙过大。3. 气缸余隙太小，活塞在往复运动中碰撞阀座，发出沉闷的金属撞击声和振动。4. 活塞和阀座上的螺栓螺母因松动掉入气缸，发生敲击振动。机体振动1. 往复惯性力和力矩没有平衡好。2. 曲轴中心线与机身滑道中心线不垂直。3. 对称平衡型压缩机机身的主轴承不同心，机身水平度不符合要求。4. 地脚螺栓松动，运动部件连接不牢，基础刚性不好，底座不均匀下沉。5. 联轴器对中不良，或机体基础与电动机底座不均匀下沉。6. 主轴承间隙过大或轴瓦磨损。7. 连杆大头与曲拐销之间间隙过大，曲拐销向反动方向运动时大头瓦产生撞击。8. 十字头上下滑板与十字头滑道间隙过大。9. 活塞杆弯曲或活塞杆连接螺母松动。10. 活塞杆负载过大，连杆轴承损坏。基础振动1. 压缩机机体振动引起基础振动。2. 基础结构薄弱，与机体或管道某一部分发生共振。3. 由压缩机振动等原因产生基础下沉。6.6机组异响故障部位故障原因运动机构1. 曲轴和联轴器、主轴和电动机之间的切向键连接松动，产生异常声音。2. 连杆大头与连杆瓦之间的配合间隙过大，压缩机部件在运行中，磨损、松动、曲轴与连杆大头间隙过大，都会引起曲轴箱内产生不正常的敲击声。为了消除这种声音，需拆下连杆，重新安装大小头瓦，检查大头与主轴的间隙，应符合规定值。可用研刮的方法使大头瓦背与连杆大头瓦座贴合。3. 压缩机运转中，由于曲轴箱内曲轴瓦螺栓、连杆螺栓、十字头螺栓松动、折断、脱扣等引起曲轴箱内的敲击声。4. 由于压缩机十字头与十字头销、活塞销与活塞销座之间的连接松动或磨损，造成不正常声音，对此一定要检查这些部位的间隙，严格装配，防止松动。5. 曲轴瓦因意外情况突然断油，或者由于轴瓦与曲轴配合间隙过小而使轴瓦发热，温度升高而烧毁，造成曲轴箱内的撞击声。6. 压缩机的十字头通常是按一个方向上的侧压力设计的，电动机或主轴的转向必须与之相适应。当转向相反时，十字头的侧向分力将向相反方向作用，例如卧式压缩机的主轴反转时，十字头对上滑道产生敲击声，将使上滑道加速磨损或破坏，因此要特别注意电动机的正常转向。7. 十字头在滑道内的位置与滑道中心线不重合，产生斜歪或者横移跑偏，引起敲击和发热；滑道间隙过大，也容易产生十字头跳动敲击的异常声音。气缸1. 安装和检修时气缸余隙容积留的过小，气缸盖与活塞的前后死点间隙过小，产生直接碰撞。防止碰撞的方法是调整活塞行程（通常在活塞杆与十字头体结合处增减垫片），增加活塞与气缸死点间隙。2. 气缸润滑油过多或过少，都会引起气缸产生不正常响声。过多的润滑油产生油垢，油量过少又会引起拉缸使气缸磨损，因此，要对气缸润滑油调节适当，按规定的油量注油，还要认真清洗活塞和气缸。3. 安装时由于曲轴和气缸轴线不垂直，连杆、十字头、活塞与气缸中心线不重合，误差超过允许值，在压缩机运转过程中也会使气缸产生撞击声。4. 气缸中掉入金属碎片和其他杂质（如阀片、弹簧、螺钉等）将在气缸内产生异响。5. 安装检修中活塞杆与十字头紧固不牢，或者由于十字头