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摘要：活塞式压缩机在合成氨生产过程中经常出现的故障及隐患，进行有针对性的分析判断，详细介绍了故障产生原因及对策，为尿素生产的长周期安全稳定运行提供了设备保障。
关键词：活塞式压缩机，故障分析，对策
中图分类号：V263.6
贵州兴化公司合成氨装置生产能力为20万吨/年，由于该公司原设计生产能力小，通过不断的技改扩能改造而来，压缩工段均采用往复式活塞压缩机，其特点是投资小成本低，但设备本身结构复杂，易损件多，使用气体介质复杂，运行周期短。部件发生故障和损坏对压缩机的正常运行和企业的安全生产带来巨大安全隐患，甚至带来严重的经济损失。现就常见故障进行总结分析，提出对策。
一、活塞式压缩机性能参数：尿素生产合成压缩机都是七级压缩，吸气绝对压力0.124MPa、吸气量为308M3/min，排气压力31.4MPa；机型主要是6M50-308/314-BX；一段吸气为半水煤气，二段排气0.8MPa送变换，四段排气3.0MPa送脱碳将CO2气体脱除，六段送连醇13.0MPa工段生产甲醇，并送精炼工段洗出CO和CO2微量，七段排气31.4MPa送氨合成系统。压缩机缸体分三列。第一列为一段缸和二段缸，第二列为六七段缸Ⅰ和四五段缸，第三列为六七段缸Ⅱ和三段缸。
该压缩机是七级压缩，通过各级缸体的组合排列，保证各级活塞受力组合达到整机的受力平衡，因此运转平稳，振动相对较小。压缩机与电机之间装有电动盘车机构，压缩机停车大修再次开车时保证压缩机完成盘车动作。机身材质一段到五段缸体为优质灰铸铁HT250，六七段缸体材质为45#钢，各级缸体都进行加固支撑，保证各级缸体的稳定性能，以增强机身的刚性。
二、压缩机常见故障产生原因分析及对策措施
压缩机投入正常运行后的正常维护检查是保证其长周期运行的前提，对压缩机运行维护记录的整理和分析是制定维修工作计划的基础。下面就压缩机运行过程中的常见故障逐一作出分析。
（一）压缩机排气量不足：压缩机在运行期间，排气量不足是最常见的故障之一，排气量不足的同时往往伴随有排气温度异常升高。主要原因有以下几个方面。一是工艺介质杂质引起气阀损坏，如阀片断裂、磨损，杂物卡住阀片，都能引起排气量不足；二是气阀弹簧疲劳失效弹力降低从而引发阀片密封不严，引起打气量不足；三是装配不当引起的气阀漏气，引起打气量不足；四是气阀积焦，降低气阀的流通横截面，引起打气量越来越小；五是活塞环磨损引起的活塞有用功降低，打气量不足。针对以上故障，装置原始开车前首先要做好管道吹扫和必要的检查确认，确保设备安装质量，安装的每一道工序都要把好质量关，為压缩机的长周期运行打好基础。其次要把好入口原料气质量关，按操作规程要求定时化验分析，出现异常情况要加样分析，确保各项指标合格。第三要根据设备实际运行情况制定合理检修检查周期，及时发现和解决问题，把问题消灭在萌芽状态。第四要确保备件质量稳定可靠。
（二）异常声响：异常声响包括两个方面，一是机身的不正常声音，二是气缸及附属管道内的不正常声响。
机身的不正常声音常常出现在装置开车运行一年以后，引起机身不正常声响主要原因：一是主轴承磨损；二是十字头销磨损；三是连杆大小头轴承磨损；四是十字头滑板磨损；五是主滑动轴承紧固螺栓松动。以上五个方面的故障原因，前四项要根据实际检测值，如果超过设计值要及时更换或调整，对于第五项的轴承紧固螺栓松动，要根据设备实际运行状况制定合理检查周期，达到设计寿命要及时更换。
气缸内的异常声响主要由以下几个方面引起。一是活塞止点间隙调整不当，不符合设计要求；二是活塞紧固螺母松动；三是活塞环轴向间隙过大；四是填料紧固螺母松动；五是气阀紧固螺母松动；五是气阀阀片和压叉断裂；六是气阀紧定螺钉松动。对于以上故障的对策，首先要制定合理的检修周期，其次要通过提高检修质量来保证运行周期，如止点间隙要尽可能合理，紧固螺栓要确保足够的预紧力等等。第三要有稳定可靠的备品备件供应商，确保备件质量稳定。
（三）气体温度异常：气体温度异常产生的原因主要有三个方面，一是管线堵塞引起的冷却水量不足造成气体温度升高，常常发生在设备开车初期，或者后期冷却水管结垢堵塞；二是冷却水本身温度过高，达不到冷却效果；三是气阀损坏引起的气体温度升高。针对这三方面的故障所采取的对策一是在管道施工安装阶段要有严格的质量保证体系，确保施工质量；保证冷却水的水质，不能结垢堵管；二是要确保公用工程系统安全稳定运行，为压缩机的稳定运行提供保障。三是根据生产实际，制定气阀运行周期，到期及时检查更换。
（四）润滑油压力降低：油压降低主要原因有：①油过滤器堵塞，在设备运行过程中由杂质慢慢堆积引起，要及时切换清洗，必要时更换；②油溢流阀失灵，通常由阀密封面磨损引起，需停机更换；③油泵本身工作能力降低，多为油泵本身故障引起，应定期对油泵和配套电机进行检修；④各润滑部位间隙过大，需及时调整或更换。
（五）十字头销松动脱落：十字头销松动脱落是往复式压缩机运行过程中出现的重大设备故障，轻则造成设备停车，重则引起设备严重损坏事故，对生产造成严重影响。其产生主要原因是压缩机长期运行，十字头销与十字头接触面受力磨损产生间隙，十字头销沿径向产生位移，同时轴向也产生位移，造成十字头销松动脱落。为避免类似事故发生，在设备运行过程中应认真巡检，定期检查，制定合理检查检修周期，发现十字头销磨损或十字头小销孔变形，超出尺寸公差，应立即更换。
对于以上故障，要保证每个运转部位的工况，在线监测仪表完好准确，能够及时反映出每个零部件的异常情况；设备使用管理人员可根据设备具体工况和工作经验，仔细记录运转情况，认真分析其内容，确定最佳检修方案和检修周期，根据两次大修之间的运行时间、磨损情况及损坏原因，正确预测各部件使用寿命。确保生产装置的高效安全满负荷长周期运转。
关键词：活塞式压缩机，故障分析，对策
中图分类号：V263.6
贵州兴化公司合成氨装置生产能力为20万吨/年，由于该公司原设计生产能力小，通过不断的技改扩能改造而来，压缩工段均采用往复式活塞压缩机，其特点是投资小成本低，但设备本身结构复杂，易损件多，使用气体介质复杂，运行周期短。部件发生故障和损坏对压缩机的正常运行和企业的安全生产带来巨大安全隐患，甚至带来严重的经济损失。现就常见故障进行总结分析，提出对策。
一、活塞式压缩机性能参数：尿素生产合成压缩机都是七级压缩，吸气绝对压力0.124MPa、吸气量为308M3/min，排气压力31.4MPa；机型主要是6M50-308/314-BX；一段吸气为半水煤气，二段排气0.8MPa送变换，四段排气3.0MPa送脱碳将CO2气体脱除，六段送连醇13.0MPa工段生产甲醇，并送精炼工段洗出CO和CO2微量，七段排气31.4MPa送氨合成系统。压缩机缸体分三列。第一列为一段缸和二段缸，第二列为六七段缸Ⅰ和四五段缸，第三列为六七段缸Ⅱ和三段缸。
该压缩机是七级压缩，通过各级缸体的组合排列，保证各级活塞受力组合达到整机的受力平衡，因此运转平稳，振动相对较小。压缩机与电机之间装有电动盘车机构，压缩机停车大修再次开车时保证压缩机完成盘车动作。机身材质一段到五段缸体为优质灰铸铁HT250，六七段缸体材质为45#钢，各级缸体都进行加固支撑，保证各级缸体的稳定性能，以增强机身的刚性。
二、压缩机常见故障产生原因分析及对策措施
压缩机投入正常运行后的正常维护检查是保证其长周期运行的前提，对压缩机运行维护记录的整理和分析是制定维修工作计划的基础。下面就压缩机运行过程中的常见故障逐一作出分析。
（一）压缩机排气量不足：压缩机在运行期间，排气量不足是最常见的故障之一，排气量不足的同时往往伴随有排气温度异常升高。主要原因有以下几个方面。一是工艺介质杂质引起气阀损坏，如阀片断裂、磨损，杂物卡住阀片，都能引起排气量不足；二是气阀弹簧疲劳失效弹力降低从而引发阀片密封不严，引起打气量不足；三是装配不当引起的气阀漏气，引起打气量不足；四是气阀积焦，降低气阀的流通横截面，引起打气量越来越小；五是活塞环磨损引起的活塞有用功降低，打气量不足。针对以上故障，装置原始开车前首先要做好管道吹扫和必要的检查确认，确保设备安装质量，安装的每一道工序都要把好质量关，為压缩机的长周期运行打好基础。其次要把好入口原料气质量关，按操作规程要求定时化验分析，出现异常情况要加样分析，确保各项指标合格。第三要根据设备实际运行情况制定合理检修检查周期，及时发现和解决问题，把问题消灭在萌芽状态。第四要确保备件质量稳定可靠。
（二）异常声响：异常声响包括两个方面，一是机身的不正常声音，二是气缸及附属管道内的不正常声响。
机身的不正常声音常常出现在装置开车运行一年以后，引起机身不正常声响主要原因：一是主轴承磨损；二是十字头销磨损；三是连杆大小头轴承磨损；四是十字头滑板磨损；五是主滑动轴承紧固螺栓松动。以上五个方面的故障原因，前四项要根据实际检测值，如果超过设计值要及时更换或调整，对于第五项的轴承紧固螺栓松动，要根据设备实际运行状况制定合理检查周期，达到设计寿命要及时更换。
气缸内的异常声响主要由以下几个方面引起。一是活塞止点间隙调整不当，不符合设计要求；二是活塞紧固螺母松动；三是活塞环轴向间隙过大；四是填料紧固螺母松动；五是气阀紧固螺母松动；五是气阀阀片和压叉断裂；六是气阀紧定螺钉松动。对于以上故障的对策，首先要制定合理的检修周期，其次要通过提高检修质量来保证运行周期，如止点间隙要尽可能合理，紧固螺栓要确保足够的预紧力等等。第三要有稳定可靠的备品备件供应商，确保备件质量稳定。
（三）气体温度异常：气体温度异常产生的原因主要有三个方面，一是管线堵塞引起的冷却水量不足造成气体温度升高，常常发生在设备开车初期，或者后期冷却水管结垢堵塞；二是冷却水本身温度过高，达不到冷却效果；三是气阀损坏引起的气体温度升高。针对这三方面的故障所采取的对策一是在管道施工安装阶段要有严格的质量保证体系，确保施工质量；保证冷却水的水质，不能结垢堵管；二是要确保公用工程系统安全稳定运行，为压缩机的稳定运行提供保障。三是根据生产实际，制定气阀运行周期，到期及时检查更换。
（四）润滑油压力降低：油压降低主要原因有：①油过滤器堵塞，在设备运行过程中由杂质慢慢堆积引起，要及时切换清洗，必要时更换；②油溢流阀失灵，通常由阀密封面磨损引起，需停机更换；③油泵本身工作能力降低，多为油泵本身故障引起，应定期对油泵和配套电机进行检修；④各润滑部位间隙过大，需及时调整或更换。
（五）十字头销松动脱落：十字头销松动脱落是往复式压缩机运行过程中出现的重大设备故障，轻则造成设备停车，重则引起设备严重损坏事故，对生产造成严重影响。其产生主要原因是压缩机长期运行，十字头销与十字头接触面受力磨损产生间隙，十字头销沿径向产生位移，同时轴向也产生位移，造成十字头销松动脱落。为避免类似事故发生，在设备运行过程中应认真巡检，定期检查，制定合理检查检修周期，发现十字头销磨损或十字头小销孔变形，超出尺寸公差，应立即更换。
对于以上故障，要保证每个运转部位的工况，在线监测仪表完好准确，能够及时反映出每个零部件的异常情况；设备使用管理人员可根据设备具体工况和工作经验，仔细记录运转情况，认真分析其内容，确定最佳检修方案和检修周期，根据两次大修之间的运行时间、磨损情况及损坏原因，正确预测各部件使用寿命。确保生产装置的高效安全满负荷长周期运转。