符长军
摘要：对活塞式膨胀机气阀顶杆容易卡死的原因进行了分析，并提出了相应的解决措施。
关键词：膨胀机；气阀顶杆；填料函；卡死；原因；对策
我厂空分装置的PZK15/456型活塞式膨胀机是分馏塔的配套设备，高压空气通过膨胀机进行绝热膨胀、产生冷量，为分馏塔提供液化空气。
该膨胀机是立式、单缸、单级、单作用、无油润滑。
一、故障分析
该膨胀机大修前，由于汽缸直径增大了近0.9mm，活塞处漏气较严重，致使分馏塔液面波动较大，给分馏塔所产氧气、氮气的调纯工作造成很大困难。2002年6月，针对膨胀机产冷量不足进行大修，更换了汽缸套。开机后膨胀机的制冷量明显提高，但随之发生了气阀顶杆频繁卡死的问题。膨胀机频繁检修更换填料，造成维修费用增加并影响安全生产（气阀顶杆卡死，排气压力突升，造成分馏塔下塔超压）。
该膨胀机的进、排气阀采用分离式结构的阀头，往复运动的气阀顶杆用填充聚四氟乙烯制的锥形密封圈密封，密封函压紧力可用填料函下的螺母来调节。
经多次检修发现，气阀顶杆与填料抱得很紧，对此进行了分析。
1．气阀顶杆密封填料泄漏。检修时发现填料函内的压环和衬环各少一组且气阀顶杆挠度过大，致使填料磨损过快，密封泄漏，填料函处结霜严重。
2．内环材质的线膨胀系数过大。汽缸套更换后，由于制冷过快，加上填充材质的线膨胀系数较大，所以气阀顶杆容易卡死。
3．气阀顶杆与中间顶杆之间的间隙只有0.3mm（正常值0.50.8mm)，且顶杆下面的弹簧力不足，端面不平。间隙过小，使阀门顶起的高度增大，进气量增加，膨胀机制冷量随之增加；弹簧力不足，造成填料泄漏，气阀关闭滞后，冷量增加。
4．由于纯化器的冷却水夹套未投用，采用经自然冷却法冷却吸附罐再生的气体，使进塔气体温度偏高，有时高达近60℃，压缩空气中所含水分较多。在分馏塔的冷却阶段，经膨胀机快速降温后，生成的水滴进入气阀顶杆与填料函之间，造成冰结。
5．操作规程未及时调整。检修后膨胀机的制冷速度加快，而操作方法仍然如前，未适当调整以控制膨胀机的制冷速度。
二、对策
1．按要求增加压环和衬环，同时更新气阀顶杆。气阀顶杆密封圈安装时不能偏斜、过紧或过松，密封圈穿进气阀顶杆后要反复抽动几次，直至抽动自如为止。填料函下面的压紧螺母松紧程度要合适，以减少泄漏。
2．将填料函内的压环在一200℃条件下冷处理，以减雄四氟乙烯材质的线膨胀系数。
3．及时调整气阀顶杆与中间顶杆之间的间隙，使之符合要求，同时更换弹力不足的弹簧。
4．投用纯化器的冷却水夹套，控制好进水温度，以降低压缩空气温度，避免冻结现象。同时应注意，在膨胀机检修前用压缩空气加温，防止空气中的水分在低温下侵入阀杆。粉末过滤器要定期拆开检查清洗，以防分子筛粉末或杂质进入膨胀机，影响膨胀机的正常工作。
5、在分流塔的冷却和积液阶段，操作时空盒子降低膨胀机的制冷速度。
通过以上措施的实施，解决了该膨胀机更换气缸套后引起的气阀顶杆容易卡死的问题。