于新功 ，劉炳鑫，路朝陽

(1.河南首恒新材料有限公司，河南 許昌 461000 ；2.河南省化工研究所有限責任公司，河南 鄭州 450052)

河南首恒新材料有限公司以中國神馬集團許昌首山焦化公司300萬t/a焦炭副產氫氣、苯為基礎原料，生產環(huán)己醇、環(huán)己酮產品。建設的20萬t/a環(huán)己酮裝置，采用環(huán)己醇低溫脫氫工藝技術，在常壓和220 ℃條件下，以銅為催化劑進行環(huán)己醇脫氫反應，生成環(huán)己酮和氫氣，副產氫氣由壓縮機壓縮后送至苯加氫工序。環(huán)己酮生產裝置設置有5臺(4開1備，單臺排氣量46 Nm3/min)往復式壓縮機，供給工藝裝置壓縮空氣、儀表空氣、壓縮氫氣、制氮原料氣等，所選用的壓縮機屬于固定水冷對稱平衡型四列三級往復式壓縮機(三級壓縮)。采用卸荷器對壓縮機進行負荷的調節(jié)，電機與壓縮機采用聯(lián)軸節(jié)連接，將生產裝置所需的氫氣壓縮至6.0 MPa，供后續(xù)加氫反應裝置使用。壓縮機潤滑油系統(tǒng)在運行狀態(tài)下，因其壓力、公用工程等參數發(fā)生變化，會影響到壓縮機的正常運行，導致壓縮機出現故障，給環(huán)己酮裝置的安全、穩(wěn)定生產帶來巨大影響。壓縮機潤滑油系統(tǒng)常見的故障有齒輪油泵、潤滑油油壓低、潤滑油溫度異常、潤滑油管堵塞等。因此，通過對這些故障進行分析，提出合理對策及改進措施，完善運行工況，可有效提高壓縮機的運行穩(wěn)定性周期。

1 往復式壓縮機工作原理

往復式壓縮機運行可分為膨脹、吸入、壓縮、排氣四個過程，設置有氣缸、活塞和氣閥等構件。當活塞向左邊移動時，缸的容積增大，壓力下降，氣缸中的氣體不斷膨脹，當壓力降到小于進氣管中的氣體壓力時，進氣管中的氣體推開吸入氣閥進入氣缸，直到活塞移行至左邊最末端(左死點)為止。當活塞調轉向向右移動時，缸的容積逐漸縮小，開始進行壓縮氣體的過程，由于氣閥的止逆作用，故缸內氣體不能倒回進口管中，也不能從排氣閥泄漏到缸外，活塞繼續(xù)向右移動，縮小缸內的容積，使氣體的壓力不斷升高。隨著壓力升高，當氣體壓力到設定值時，缸內氣體便頂開排出氣閥的彈簧，進入出口管中不斷排出，直到活塞移至右邊的末端(右死點)為止，活塞在缸內循環(huán)往復運動，壓縮氣體連續(xù)產出。

2 卸荷器作用及工作原理

往復式壓縮機氣閥卸荷器的作用是對壓縮機缸體內壓力進行調節(jié)保證壓縮機正常工作。當卸荷器工作發(fā)生異常時，容易造成汽缸、氣閥溫度升高，產生壓縮機無法提量等問題，卸荷器利用機械方式強行打開活塞壓縮機的自動進氣閥，使氣缸進氣口完全敞開，氣體在氣缸內停止壓縮過程；同時，利用卸荷器可以調節(jié)壓縮機的排氣量，通過關閉吸氣閥、頂開一側吸氣閥、頂開兩側吸氣閥三種模式，對壓縮機進行負荷調節(jié)，可實現0、50%、100%三級調節(jié)。

壓縮機潤滑系統(tǒng)出現故障需要卸荷時，動力活塞的上方通入約0.6 MPa的動力風(儀表風)，活塞在動力風的作用下向下位移，將安裝在動力活塞下方的彈簧壓縮，動力活塞向下位移，使與其連接的中心軸推動著叉桿向下位移，帶動吸入閥片，形成單向流通的氣體通道，達到卸荷目的。當動力活塞上的動力風關閉時，動力活塞在彈簧力作用下，使動力活塞、心軸、叉桿向上移，吸入閥片恢復正常工作狀態(tài)。

3 故障判定及對策

3.1 潤滑系統(tǒng)

壓縮機在運行時，依靠潤滑油系統(tǒng)的主油泵對壓縮機上的潤滑點進行潤滑，減少摩擦部件的磨損和消耗摩擦功，同時還能冷卻運動構件，如曲軸、十字頭、滑塊、連桿的摩擦表面，提高其工作穩(wěn)定性，保證壓縮機的正常運轉。壓縮機在停止狀態(tài)下的潤滑油系統(tǒng)，依靠齒輪油泵提供潤滑油給各個部件進行潤滑，并設置有齒輪油泵停機自動備機控制裝置，當潤滑油油壓降低時，起到保護齒輪油泵作用。

引起壓縮機潤滑油壓力降低的主要原因有：①潤滑油油位低；②潤滑油過濾器堵塞；③油管接頭處泄漏嚴重；④油泵齒輪磨損，造成間隙過大，運行效率降低；⑤潤滑油調壓旁通開度過大。

處理對策：①潤滑油油位低時，需補加潤滑油至正常油箱液位；②調整潤滑油回路，控制潤滑油進口壓力；③將油過濾器切至備臺，清理滑油過濾器濾網，以備下一次切換；④更換、維修油泵齒輪，調整工作間隙。

3.2 齒輪油泵

齒輪泵作為潤滑油系統(tǒng)動能提供設備，運轉方向是特定的正排量，屬于增壓泵，為了防止排出管堵塞，排出壓力過高而發(fā)生超壓過載事故，在泵出口管線需安裝超壓安全閥。安全閥的作用：因為齒輪泵的出口和入口是分置獨立的，當排出管堵塞，外排油量較少時，會引起泵體和管道的壓力急劇升高，導致管線和泵殼發(fā)生爆裂引發(fā)事故；安全閥就是在壓力升高到一定程度后，將部分潤滑油泄壓至油箱里，起到防止管線和泵殼發(fā)生爆裂的作用，因此加強齒輪泵和安全閥的日常維護檢修是非常重要的。

3.3 潤滑油溫度異常

采取以下應對措施可以保障正常供油：①暫停潤滑油冷卻器循環(huán)水使用；②開啟潤滑油油箱電加熱器，將潤滑油加熱到20～25 ℃；③油溫后啟動齒輪泵，為壓縮機提供潤滑油。

正常情況下壓縮機曲軸箱內的油溫不應超過60 ℃，當潤滑油油溫過高時，潤滑油油膜變薄，會嚴重影響潤滑效果，使運動摩擦機件的熱量不易散逸，造成壓縮機故障。①壓縮機的運動機件過熱：包括曲軸、十字頭、滑塊、連桿在內的構件等運轉不正常，產生過度摩擦發(fā)熱，使?jié)櫥瓦^熱。對策是及時停機檢查原因，進行維修、更換處理。②潤滑油冷卻系統(tǒng)失靈：油冷卻系統(tǒng)應保證潤滑油泵出口油溫度不超過40 ℃，如果冷卻效率降低，需檢查冷卻器循環(huán)水溫度、水量及冷卻器是否結垢等情況。采取增加循環(huán)水量、清除污垢等措施，以提高換熱效率。③檢查使用的潤滑油是否存在選型不當的問題：重載、沖擊負荷和黏度級別偏小的潤滑油，會導致油膜破裂，使齒輪表面產生點蝕、磨斑等現象，引起齒面溫度升高。根據載荷情況，選擇黏度等級較高、承載性能更優(yōu)的齒輪油；同時將已經污染或燒瓦之后的潤滑油清除，更換符合技術條件的潤滑油。

3.4 潤滑油管路堵塞

在壓縮機潤滑油系統(tǒng)維護、安裝過程中，由于沒有徹底清理，出現管道、油箱內部殘存有泥砂、焊渣、棉紗頭等雜物，會將油管堵塞，造成機械潤滑處缺油或無油。防止?jié)櫥凸苈范氯膽獙Υ胧椋孩贊櫥拖到y(tǒng)維護、安裝時，將油管逐根清洗干凈，經堿洗、水洗和白稠布擦試后，再用壓縮空氣吹掃干凈。②油管焊接時，應采用套管方法裝上活接，以避免焊渣殘留在管道內。③需要彎管時用煨管工具冷彎或氧乙快火焰加熱煨彎，避免金屬管道過熱而變形。④在潤滑油管路進行系統(tǒng)強度測試時，試驗壓力為操作壓力的1.5倍，如有滲漏或破裂，應及時更換。⑤潤滑油路與曲軸、十字頭、滑塊、連桿等供油處接通前，需在每一個供油處檢查來油情況和清潔程度后，再進行連接。

3.5 潤滑油流量不足

壓縮機潤滑油系統(tǒng)在正常運行的工況下出現潤滑油流量不足的現象，需要及時查明故障原因，并采取以下應對措施：①確認吸入和排出閥門是否打開；②提高油泵轉速；③檢測出口管線過濾器是否堵塞，切換至備用過濾器；④檢查出口管線是否有泄漏點，并停止運轉進行維修。

4 結束語

對往復式壓縮機潤滑系統(tǒng)常見故障問題的分析和判定，采用合理的相應對策和處理措施進行維護，可有效避免因潤滑系統(tǒng)故障導致的壓縮機停車事故，確?；どa過程中壓縮機安全、穩(wěn)定的長周期運行。