【关键词】压缩机,故障分析,措施
【摘要】往复式仪表风压缩机在化工生产中有着广泛的应用。我厂环氧车间往复式仪表风压缩机,位号为U-CO-901ABC，为双缸双作用往复式压缩机，1988年由日本加地铁工公司引进投用，用于装置仪表控制系统。自1997年—1999年，十字头滑道、气缸交替出现的严重缺陷，更换气缸和十字头各两个，喷涂修复十字头滑道一次，填料和气阀的检修也非常频繁。气阀、气缸、填料的密封性能下降，气缸热交换不良等因素，直接导致气体温度升高，管网压力下降，排气量降低，如果仪表系统失控，装置将面临停车的危险;十字头滑道和气缸均不属于易损件，其价格比易损件高20倍，且加工和修复时间长，威胁着装置的长周期运行。
1、设备概况
规格型号：YDZ-75-OL，双缸双作用往复式压缩机，一段缸径300mm,行程180mm，二段缸径200mm,行程180mm。排气压力0.68-0.73Mpa，排气温度115-130℃，转速510rpm，排气量495NM3/hr;气缸材质FC25，内表面硬质镀铬，镜面加工，能防锈，具有优良的气密性、耐磨性;十字头滑道材质FCD45，油润滑，具有优良的耐磨性;活塞环、导向环采用优质石墨环，具有良好的自润滑作用;采用水夹套冷却气缸，设置入口过滤网、中间和出口换热器和缓冲器。
2、机组运行状况分析;
2.1以C机Ⅱ段各部位测量数据为例，说明机组损坏情况：
单位：mm
测量部位实测数据
Ⅱ段气缸
滑道和十字头间隙
活塞环
导向环
活塞杆盘车摆动值
使用极限
200.1
0.18
14-10
13.5-13
0.10mm/m
95-9-22实测数据
200.02
0.13
13
13.05
0.07
97-8-28实测数据
200.12
0.21
13.15
12.9
0.13
99-8-31实测数据
201.40
0.61
13.2
12.1
0.16
00-5-26实测数据
200.03
0.11
13.5
13.07
0.04
由上表实测数据分析机组运行情况
(1)95年以前、2000年以后，检修频度大，各部位实测结果未超出使用极限。
(2)97年、99年大修时间间隔两年，易损件和重要部件出现重大损坏。
97年解体检修情况：导向环磨损超标;Ⅱ段十字头点蚀严重，进行了更换;Ⅱ段滑道点蚀面积250×100mm2，修磨后旋转180°，使修磨面朝上;Ⅱ段气缸纵向深度拉痕面积100×80mm2，更换。活塞杆盘车摆动值超标。
99年解体检修情况：导向环磨损超标;Ⅱ段十字头点蚀严重，进行了更换;Ⅱ段滑道和十字头间隙严重超标，将滑道送外单位进行刷镀高铬。Ⅱ段气缸镜面已被破坏，并有500mm2的疤痕，进行了更换。活塞杆盘车摆动值超标。
2.2同轴度超标情况下，气缸与十字头的运行受力状况分析：
气缸、十字头及滑道，活塞环和导向环，其中任何一个部件产生过量磨损，都会造成气缸和滑道同轴度超标，反过来，同轴度超标又会加剧以上零部件的损坏，以至活塞环与气缸的接合面积减少，活塞、填料泄漏，达不到输送气体的需要。由此可见，同轴度超标的情况下，各部件相互间的不良影响加剧。
3、气缸内部各部件过量磨损、密封失效原因分析及采取措施：
3.1做好空压机的维护保养和检查修理工作是保证机组安稳运行的先决条件：
石墨活塞环具有良好的自润滑性能，但使用周期最长不超过1年，根据空压机的结构特点和工作原理，充分考虑易损件的使用寿命，必须加强定期维护和检修，及时更换，保护机组运行。95-99年，机组随装置延长为两年一次大修，活塞环的超期服役，造成过量磨损，使气缸、十字头及滑道也产生严重磨损，活塞环与气缸的接合面积减少，气缸、填料漏气，气体被反复压缩，温度升高，排气量下降，达不到输送气体的需要。
3.2对老化的外围设备进行改造
(1)入口过滤器长期使用，附着大量灰尘，网眼堵塞，既影响吸入效率，又吸入含粉尘、灰渣等杂质的空气。不清洁的空气进入气缸后，加快了各部件的磨损。
入口过滤器的金属丝网进行了更换，每月进行一次滤网清垢，用清洗剂清洗丝网，滤干后回装，极大地改善了入口空气品质。保证了进气畅通，减少阻力，保证进气量。
(2)缓冲器由于长期使用，内部锈蚀严重，锈渣进入气阀、气缸、填料等部件，使这些部件产生严重磨损：严重拉伤气缸和活塞环，引起阀组件损坏、阀片断裂、阀片被异物垫起，阀座出现麻点而密封不严，检修中曾发现阀室内有大块的锈渣，锈渣还会造成中间卸荷器动作失灵，填料泄漏。
中间缓冲器和出口缓冲器的原材质为碳钢，由于锈蚀严重，经过多次除锈处理，效果不大，更换为不锈钢材质，有效地控制了锈蚀的产生。
(3)吸排气过程中，热交换对行程容积减少的影响很大，冷却系统特别是水夹套，能大大降低排气温度，提高设备效率。用于气缸冷却的水夹套的淤泥和水垢，使热阻大大增加，造成气缸冷却不良，Ⅰ段出口温度110℃，Ⅱ段出口温度150℃，温度愈高，盐度愈浓，生成的水垢就愈快、愈多、愈硬，会造成水流缩小以至断流，气缸高温使镜面材质机械强度大大削弱，磨损加剧，是造成气缸损伤的一个重要原因。
水垢的危害极大，其主要成分是碳酸钠、氢氧化物、氧化铁，通常结垢厚度超过2mm时，应进行除垢工作。为保证气缸冷却效果，根据机组运行状况，每年清淤一次，每三年对水垢进行化学清洗，可有效的去除水垢。
3.3提高故障分析能力和检修技术：
检修要点
(1)气缸和十字头滑道有轻微拉痕，必须得到修复，可用油石顺拉痕方向，磨去拉痕。
(2)同轴度超差时，可进行镗缸或十字头镗孔，以消除其椭圆度和严重拉伤，也可平行移动气缸调节装配误差。
(3)更换活塞环和导向环时，如果在活塞环、导向环的滑动面上抹上防烧附剂，能缩短磨合时间，而且使它们耐久使用。活塞环和导向环的切口必须错开回装。
(4)检修回装时，要防止杂物存留在油池、气缸、管道、滑道或储气罐内，装配前要作好机件的清洁、擦干和润滑。
4、结语
自1999年至今，通过对老化腐蚀的外围老化设备进行更换，定期清理过滤器，提高了进入空气压缩机的空气的纯净度;通过改进检修管理，提高故障判断能力和检修技术，合理制定检修周期，有效地控制易损件的损坏，保证了重要部件的完好状态，延长了其使用周期，提高了汽缸、气阀、填料等部位的密封性能，保证了排气量，满足了生产需要，每年节约了备件费用12万元/台，每年节约检修费用5000元/台，效果非常显著，达到了预期的目的。