一起活塞式氧压机气缸异响故障的处理与思考

一起活塞式氧压机气缸异响故障的处理与思考 一起活塞式氧压机气缸异响故障的处理与 思考 故障处理 文章编号:1009.9425(2005)04—0050—02 一 起活塞式氧压机气缸异响故障的处理与思考 屈超 (河南安阳钢铁公司制氧厂,河南安阳455004) 摘要:分析了引起活塞式氧压机气缸异响的主要原因,详细介绍了处理气缸异响的 过程以及 对处理气缸异响故障方法的思考,提出了处理这类故障的一般方法. 关键词:活塞式氧压机;气缸异响;气阀 中图分类号:TB652文献标识码:B Dealingwiththetroubleofabnormalnoiseinthecylindersof apiston-typeoxygencompressorandponderingonit 0uchao (OxygenProducingFactoryofAnyangIronandSteelCo.,Anyang455004,Henan,P.R.Chin a) Abstract:Themajorcausesleadingtothetroubleareanalyzed.Theproceduredealingwiththe troubleandthe reflectiononitaredetailed.Inconclusionthegeneralmeasurestakentosolvethiskindoftroubl esarerecommended. Keywords:Piston—typeoxygencompressor;Cylinderabnormalnoise;Gasvalve 在活塞式氧压机运行过程中,气缸发出不正常 声响(异响)是较为常见的一种故障.作为压送氧 气(氧化剂和助燃剂)的机器,当气缸发生异响 时,就会产生局部发热而成为一个激发能源,一旦 达到一定程度就可能使机器或相关管道发生燃烧, 甚至爆炸.同时,气缸异响在某些情况下也是撞缸 的先兆.所以,当气缸发生异响时应果断处理,及 时排除故障,在未排除异响前,不能投入生产,且 在调试时不能用氧气作为压缩介质,以避免重大事 故的发生,确保氧压机的安全稳定运行. 安钢26000m/h空分设备配备了三台4M16— 93.5/30型活塞式氧压机,是卧式,四列,三级, 四缸,对称平衡型,双作用,气缸无油润滑水冷式 压缩机.其中1,2氧压机压送氧气,为一开一 备.3氧压机于2002年经改造作为氮压机使用, 和214000m/h空分设备透平氮压机同时向管网供 应压力为2MPa的氮气,供炼钢溅渣护炉使用. 1气缸异响的原因 引起活塞式压缩机气缸异响的原因很多,主要 有气阀,活塞和运动机构等方面的原因. 1.1气阀 进,排气气阀紧固螺丝松动,升程限制器与缓 冲片,阀片,弹簧间距离加大,在进,排气流的作 用下,产生异响;气阀零件损坏,破碎或掉入气缸 中,在进,排气的作用下或活塞在往复运动过程 中,撞击掉入缸内的碎片而产生异响;气阀弹簧老 化,弹性减弱,造成升程限制器与缓冲片,阀片间 撞击力加大而产生异响. 1.2活塞 活塞环,导向环磨损超标或断裂,造成活塞与 缸壁的硬碰硬摩擦,产生异响. 1.3运动机构 运动机构连接件,如连杆大小头磨损,十字头 间隙扩大产生的敲击声;活塞杆与十字头连接螺 收稿日期:2005—02—18;修回日期:2005—03—25 作者简介:屈超(196l一),男,工程师,1985年西安第二炮兵技术学院制氮设备专业 本科毕业,现任安阳钢铁公司 制氧厂车间副主任. ' 50'CryogenicTechnology?42005深冷技术2005年第4期 屈超:一起活塞式氧压机气缸异响故障的处理与思考故障处理 母,活塞压紧螺母等处松动,造成气缸与活塞之间 的余隙值过小,产生撞击声.这些撞击声传人气 缸,一般声音较大. 另外,曲轴与电机间的联轴器接触不坚实,如 联轴器螺栓,电机地脚螺栓松动或曲轴与电机间的 对中发生偏差,造成曲轴受力不均,产生的异响传 人气缸.设备某些部件的不合理,设备的局部 加工精度存在缺陷,设备安装精度不达标等,都是 引起设备气缸异响的因素. 2故障现象及处理 2.1故障现象 2004年l1月9E13:O0,操作人员在点检设备 时,发现运行的2氧压机?级气缸内有明显的异 响,当时氧气压力为2.2MPa.为保证运行安全, 及时停运了该氧压机,切换为1氧压机压送氧气. 2.2处理措施 (1)卸下?级气缸全部12个进,排气气阀, 并解体检查.其中在一个排气气阀中有一根弹簧断 裂.为保险起见更换了12个进,排气气阀的全部 弹簧.回装后,用氮气启动氧压机,分别升压到 0.5,1.0,1.5MPa,异响仍未消除. (2)解体?级气缸,卸下部分气阀,抽出活塞 检查.四氟导向环,活塞环磨损量在许可范围内, 气缸内无异物.更换三根活塞环以及刮油器,封油 器,密封器的全部填料.活塞压紧螺母无松动.回 装时,活塞杆与十字头严格按安装.经压铅, 气缸与活塞之间的上,下余隙值均在2,3mm之间, 符合要求.启动氧压机试车,分别升压到0.5,1.0, 1.5MPa,异响仍未消除,且声音明显增大. (3)检查曲轴与电机问的联轴器,联轴器螺 栓,电机地脚螺栓,无松动;曲轴与电机的对中符 合安装要求. (4)为了排除气缸及运动机构发出的异响,再 次卸下?级气缸全部12个进,排气气阀,并在气 缸与活塞之问的上,下余隙处压铅,与上次余隙值 比较,没有发现异常.启动氧压机,用听棒听曲轴 箱内运动机构声响,正常;曲轴轴温正常.排除了 气缸内和运动机构发出的异响,可以基本肯定是 进,排气气阀及所属零部件产生的异响. (5)逐个认真检查卸下的12个进,排气气阀, 每个都完好无损.为确保每个气阀都能在气缸上压 紧,更换12个气阀压盖与压架间的紫铜密封圈. 回装过程中发现排一5阀在更换了新的密封圈后, 气阀压盖与气缸缸体问的间隙在没有紧固的状况下 有1mm左右,比其它气阀压盖与气缸缸体间的2, 3mm间隙明显要小.取出排一5阀的紫铜密封圈, 气阀压架及排气气阀,与排一6阀的比较,发现排 一 5阀的气阀压架比排一6阀的气阀压架在高度上 低1mm,为220mm.更换一个新的排气气阀压架, 高度为221mm.回装后,启动氧压机,当压力升到 2.5MPa时仍未发现异响.至此,气缸异响故障得 以解决. 3故障处理后的思考 (1)当气缸发出异响时,首先要卸下该气缸的 全部气阀,启动氧压机,以判断异响是否来自气缸 内部或其运动机构.若存在异响,首先要检查曲轴 与电机间的联轴器,即联轴器螺栓,电机地脚螺栓 是否有松动,曲轴与电机的对中是否符合安装要 求,对于由于设计原因造成的,轻载时有异响史的 活塞压缩机要正确区分异响产生的原因.其次是考 虑x寸机器进行大中修,检查各部间隙,以进一步确 定异响的原因.若无异响,则无需解体气缸,抽出 活塞检查,基本可以肯定异响是气阀以及所属部件 引起的. (2)检查异响气缸的全部气阀的阀片,缓冲 片,弹簧是否完好,如有损坏或机器累计运行时间 达到或超过8000h,应及时更换气阀弹簧和损坏的 气阀组件或新气阀. (3)安装气阀时,一是应注意气阀压盖与缸体 间的间隙.间隙较小,甚至没有,往往造成气阀压 盖已拧紧,但排气阀在缸体中并没压紧的情况,使 气阀在缸体中在进,排气流的作用下,产生振动而 发出异响.笔者认为在气阀压盖拧紧的状况下,气 阀压盖与缸体的间隙在lmm以上较为合适.二是 应检查气阀压架与气阀压盖问紫铜密封圈的变形情 况,若变形量较大应及时更换新的密封圈.三是安 装气阀压盖时.应对称,依次拧紧每条螺栓,使气 阀受力均匀,避免因气阀被压偏而产生异响. 希望通过这篇文章,就处理气缸异响的一般方 法与同行探讨.同时希望能起到一个抛砖引玉的作 用,使大家能够想出更好的处理方法与预防措施. 深冷技术2005年第4期CryogenicTechnologyNo42005.5l.