安徽三星化工有限責任公司（以下簡稱“三星化工公司”）生產(chǎn)裝置采用的壓縮機機型較多，部分零部件及輔助設(shè)備上存在設(shè)計不合理、制造材質(zhì)差等問題，故事故發(fā)生率較多，平均運轉(zhuǎn)率低，嚴重制約了生產(chǎn)能力的發(fā)揮，為了進一步挖潛節(jié)能、降低生產(chǎn)成本，需對其部分進行改造。

1　存在問題和原因分析

1．1MH12型壓縮機

（1）存在問題：3臺MH12型壓縮機四段氣閥容易損壞，使用周期有時不到2d，更換頻繁。

（2）原因分析：每次更換MH12型壓縮機四段氣閥時，發(fā)現(xiàn)氣閥室內(nèi)經(jīng)常有水，夏季氣閥帶水更多，損壞氣閥更加頻繁。由于氣閥室內(nèi)有水，改變了閥片的運動規(guī)律，造成氣閥彈簧、閥片的斷裂，氣閥工作失效，因此，氣體帶水是氣閥損壞的主要原因。

1．26M32型壓縮機

（1）存在問題

2臺6M32型壓縮機的一段活塞打壞、堵頭擊穿、活塞桿拉斷、連桿瓦燒壞、十字頭銷斷裂引起機身拉裂；二段連桿瓦燒壞；三段氣閥容易損壞，使用周期＜7d；四段缸內(nèi)有異響聲、活塞托瓦完全磨損、水冷器北面封頭1塊隔板與水冷器芯間O形密封圈被吹落、氣閥密封鋁墊經(jīng)常斷裂；六段水冷器內(nèi)列管炸裂、填料（有時使用周期＜3個月）由于超溫導(dǎo)致變形，致使氣體泄漏、出口氣體超溫、活塞與缸套咬死、活塞桿拉斷；五段和六段切氣或并氣時，容易造成氨合成系統(tǒng)補充氣中微量CO和CO 2超標，引起氨合成塔催化劑中毒；制約壓縮機長周期運行。

（2）原因分析如下

①原四段、五段、六段水冷器為列管式水冷器，由于循環(huán)水水質(zhì)較差，容易結(jié)垢堵塞，造成換熱效果差，出口氣體溫度高，水冷器阻力大；且水冷器列管制造質(zhì)量欠缺，如六段水冷器列管厚薄不均（2．0～2．5mm）。

②潤滑油系統(tǒng)油量過小，油過濾器經(jīng)常堵塞，關(guān)鍵部位油路不暢、注油量不足，造成運動部件的潤滑效果不良而燒壞連桿瓦。氣爐水夾套副產(chǎn)蒸汽放空。

（4）A汽包排水。2014年12月16日14：30，關(guān)閉A汽包軟水自調(diào)閥前、后軟水閥及手動補水閥，打開2 ＃造氣爐水夾套排污閥，排空A汽包內(nèi)軟水。

（5）檢修閥門。2014年12月16日14：40，A汽包前預(yù)備1根連接一次水水管，以便高溫氣體噴出時用一次水降溫；拆卸A汽包下部2 ＃造氣爐水夾套進水閥及出口蒸汽閥；拆卸過程中僅少量高溫蒸汽溢出，發(fā)現(xiàn)水夾套進水閥完好，但出口蒸汽閥閥芯脫落，隨后對閥門進行檢修并安裝。

（6）恢復(fù)原工藝流程。2014年12月16日15：10，操作工開啟A和B蒸汽緩沖罐頂部蒸汽進口閥及汽包上部所關(guān)閉的蒸汽進口閥和放空閥，開啟A汽包軟水自調(diào)閥，關(guān)閉A和B汽包至一單元造氣系統(tǒng)顯熱回收器的蒸汽管導(dǎo)淋閥；恢復(fù)1 ＃造氣爐水夾套排污管道，并保持暢通，拆除一次水水管，15：20檢修順利結(jié)束。15：20后工段加量生產(chǎn)，1 ＃，3 ＃和4 ＃造氣爐重新投運。

3　檢修效果

2014年12月17日，2 ＃造氣爐重新投運后水夾套出口蒸汽溫度恢復(fù)正常，穩(wěn)定在（115±1）℃。通過周密計劃和安排，一次高難度的檢修圓滿成功，既未影響生產(chǎn)，又確保了檢修安全。

（收到修改稿日期20150308）

③因設(shè)計制造、材質(zhì)等原因，如機身、主軸剛度不夠，在運行過程中致使機身被拉裂；一段、四段、六段活塞圓度、圓柱度未達到設(shè)計要求，且為鑄鐵制造，質(zhì)量大，造成氣缸磨損嚴重、打壞、堵頭擊穿、活塞桿拉斷、活塞環(huán)、托瓦易被磨損。

④切氣或并氣時，五段氣體一部分到五出總管（Φ159mm×20mm），一部分由五段副線（Φ102mm×14mm）到六段入口，如果五段副線閥開度過大，氣體阻力小，造成五段氣體倒入六段入口總管，經(jīng)其他壓縮機進入氨合成系統(tǒng)補充氣總管，造成合成催化劑中毒。

六段氣缸為單作用式，另設(shè)一平衡管改變活塞兩端的受力，造成六段銅質(zhì)活塞環(huán)磨損，大量銅粉附在出口氣閥，造成出口氣閥泄漏，導(dǎo)致出口氣體超溫，嚴重時發(fā)生活塞環(huán)抱死，活塞桿拉斷故障。

⑤用于冷卻六段聚四氟乙烯填料的循環(huán)水水質(zhì)差，經(jīng)常造成填料盒冷卻水通道堵塞，且六段出口氣體壓力較高（28MPa），活塞桿與填料密封摩擦產(chǎn)生的熱量較大，不能及時被帶走，使填料超溫變形，密封失效而出現(xiàn)六段氣體泄漏。

⑥由于來自變換系統(tǒng)的氣體中含有較多的催化劑粉末等固體雜質(zhì)，堵塞三段氣閥通道，并使鋼閥片開啟、關(guān)閉運動規(guī)律改變，造成氣閥彈簧、閥片的斷裂。

⑦四段氣閥密封鋁墊強度較低，同時鋁墊寬度較窄（僅5mm）；維修工裝配時，頂絲的壓緊力度往往不夠，且四段出口氣體壓力較高（6．0MPa左右），鋁墊經(jīng)常被沖斷，造成氣體泄漏。

2　改造措施及效果

2．1MH12型壓縮機的改造措施

2013年5至8月，在每臺MH12型壓縮機四段進口管路上分別安裝了Φ1400mm氣液分離器。改進后，保證了氣液充分分離，把帶液現(xiàn)象降低到了最低程度，氣閥的使用壽命由原來＜2d延長至＞3個月，每月節(jié)省氣閥維修費用9000元左右，同時減少影響生產(chǎn)45臺·時。

2．26M32型壓縮機的改造措施

（1）將四、五、六段原來的水冷器分別更換為水冷面積為60．5，46．0和42．5m 2的套管式水冷器，增強了換熱效果，降低了出口氣體溫度。

（2）一段、二段十字頭及連桿的進油管規(guī)格由DN20mm改為DN25mm，在進油管上增設(shè)了1只壓力表，可用于觀察其油量；循環(huán)主油泵流量由315L／min擴大為400L／min，且增設(shè)了1只容積為3m 3的油箱；在四、六段氣缸旁增設(shè)1臺注油泵，增加四、六段注油量，減少了活塞環(huán)的磨損。改用溴化鋰制冷機組制得的冷水代替原循環(huán)水冷卻五、六段填料，冷卻水進水管由原來的Φ10mm擴大至Φ18mm，增大冷卻水水量。

（3）一段活塞的材質(zhì)由鑄鐵改為空心鑄鋁，且在一段活塞環(huán)外圓柱面上堆焊巴氏合金，并增加活塞托瓦的軸間長度，延長使用壽命。

（4）更換四段氣缸并增設(shè)氣缸套，將四段活塞環(huán)由鑄鐵改為粉末冶金材質(zhì)，四段活塞托瓦由巴氏合金改為碳纖增強聚四氟乙烯材質(zhì)，延長了四段活塞組件的使用壽命。

（5）將六段缸由單作用式改為雙作用式，增設(shè)六段后置填料函，以減小六段活塞環(huán)磨損度；2013年5月，六段填料冷卻水由循環(huán)水改為溴化鋰制冷機組制得的冷水；改造后，六段出口氣體溫度正常，使填料運行周期由原＜3個月延長至＞14個月，每年節(jié)約填料維修費用近10萬元。

（6）將拉裂后的一段機身整體更換，并在原基礎(chǔ)上加高了60mm，增加了4．2t質(zhì)量，減輕了機體整體振動；主軸由原Φ280mm改為Φ300mm，增強了剛度；改進后，延長了其使用壽命。

（7）將五段副線管由原Φ102mm縮小至Φ59mm后，五段、六段切氣或并氣時，再未出現(xiàn)過氨合成系統(tǒng)補充氣中微量CO和CO 2超標現(xiàn)象。

（8）2014年3月，將三段氣閥改用聚醚醚酮防污氣閥；2014年4月，將四段氣閥內(nèi)墊更換了原尺寸的紫銅墊。更換后，效果非常明顯。

3　結(jié)語

通過對延長氫氮壓縮機運行周期進行技術(shù)研究，氫氮壓縮機存在的問題得到了較圓滿解決，實現(xiàn)了裝置穩(wěn)定、長周期運行的要求。年節(jié)約維修費用約60萬元，年減少影響生產(chǎn)800臺·時，年多生產(chǎn)合成氨近500t。與2014年同期相比，可多創(chuàng)經(jīng)濟效益近200萬元。

（收到修改稿時間20150413）