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往复活塞压缩机活塞支撑环磨损分析

    【压缩机网】1、简述
 
  某石化K-301往复压缩机,原生产厂家为埃利沃特,型式为:3HD4,共3级,4个气缸,水平对称,进口及出口压力温度分别为:0.035MPa(G)40.2℃、1.58MPa(G)95℃,转速:370rmp,活塞速度:3m/s,行程:240mm。
 
  按照随机资料要求,每运行5000h后应对机组活塞环、支撑环、填料、刮油环等易损件进行更换。但是每当机组运行3000h后,其沉降曲线将出现较大波动,反应到数值上可能会导致显示的值不准确。
 
  2、活塞沉降监测原理
 
  电涡流传感器采用本特利原厂的监测系统,活塞支撑环磨损后活塞下沉,导致沉降传感器与活塞杆的间隙变化,并引起间隙电压的变化。传感器测得的杆沉降值与支撑环磨损量程正比。
 
  具体测量原理如图1所示。
 
往复活塞压缩机活塞支撑环磨损分析
 
往复活塞压缩机活塞支撑环磨损分析
 
往复活塞压缩机活塞支撑环磨损分析

根据本特利的随机资料显示,实际的显示值虽然静态下是瞬时值,当机组开启后,会根据往复过程沉降探头比例进行换算成平均瞬时值,即所见即为运行时的实际值,但根据检修后测量数据与实际数据比较,有一定误差。
 
  3、本周期内沉降趋势图
 
  (1)一级东侧
 
往复活塞压缩机活塞支撑环磨损分析
 
  静态零点:0um
  开车值(最低值)400um
  目前值(最低值)-280um
 
  (2)一级西侧
 
往复活塞压缩机活塞支撑环磨损分析
  静态零点:0um
  开车值(最低值)200um
  目前值(最低值)-600um
 
  (3)二级活塞杆
 
往复活塞压缩机活塞支撑环磨损分析
 
  静态零点:0um
  开车值(最低值)400um
  目前值(最低值)-50um
 
  (4)三级活塞杆
 
往复活塞压缩机活塞支撑环磨损分析
 
  静态零点:180um
  开车值(最低值)600um
  目前值(最低值)350um
 
  (5)各级活塞杆沉降值对比
 
往复活塞压缩机活塞支撑环磨损分析
 
  4、原因分析
 
  机组运行后,越是到后期,其波形变化幅度越大。与机组运行介质、工况虽然有一定的关系,但笔者认为其相关性并不太大。原因可能有如下:
 
  4.1缸头侧支撑环由于往复运动过程中被磨损,不可避反作用力将活塞微微抬起,但这种力并不恒定,所以导致幅度加大且不稳定。
 
  4.2活塞填料与活塞杆之间间隙较小,支撑环磨损会使得活塞杆下沉,活塞杆沉会使得配合其的填料、密封等不可避免的磨损。从而出现卡涩活塞杆的现象。由于材料原因,而这种卡涩并不会伤害到轴,反应到沉降探头上,即出现沉降值波动。
 
  5、处理建议
 
  按理论上来讲,转速恒定的过程中,每天活塞做往复运动的次数是相等的,如此可以假设每天的磨损量是均等的。可以选取沉降下降均匀的一个周期,时间段最好在2-3个月。将该期间总的活塞杆沉降下沉量除以总天数,得到每天预计磨损量,计算得如下数值。
 
往复活塞压缩机活塞支撑环磨损分析
 
  笔者认为,误差系数为涡流传感器电流加权换算成实际沉降值的差别系数,如果寻找到规律后,可直接换算予以指导。每一级活塞由于压缩力不一样,支撑环材料制造误差等,耐磨度并不一样。但就一个周期而言,其磨损曲线是具备参考价值的,每天磨损量也是可以估计估算的。
 
  6、结论
 
  6.1当活塞杆沉降曲线出现异常时,应进行及时分析,特别是配合气温度、振动的检测。有一次沉降曲线波动,气温度异常,拆开发现是压缩机气缸进碳酸盐,并结垢直接导致。故判断问题时应将介质是否会结垢列入问题因素内。
 
  6.2一般往复压缩机应该一开一备,便于检修切换。笔者所在装置只此一台,故每半年检修一次压缩机,装置需整体停车一次,对经济效益影响较大。
 
  6.3随着支撑环的磨损,越到后面容易产生偏磨或不平衡磨损,沉降曲线将变得波动而不平稳,故可选取周期中平稳的一段时间作为参考预测目前的沉降值。将沉降值与误差系数相乘既得理论磨损值,每次检修建议对此值重新进行记录或总结。
 

来源:本站原创

标签: 活塞磨损压缩机  

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