ＣＦＡ３４往复压缩机大修及问题分析.docx

《ＣＦＡ３４往复压缩机大修及问题分析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《ＣＦＡ３４往复压缩机大修及问题分析.docx（7页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、一、引言往复压缩机在石油化工、航空航天、舰船交通等领域有着十分广泛的应用，在气体压缩领域占据着重要地位。随着往复压缩机运行到一定年限，各类问题开始频发，及时的进行主机大修，能系统的解决安全隐患，延长其使用寿命，并能重新将往复压缩机导向正轨，恢复其性能，减少后期维护成本，提高生产效率，节省资金。二、压缩机组简介该高压空气站有5套往复压缩机组，压缩介质为空气，于2O12年建成投产运行至今。前级经螺杆机增压至1.51.9MPa,再经往复压缩机四级压缩，达到的22/32MPa2个压力等级，最后经干燥器进行干燥处理。该往复压缩机采用卡麦隆CFA34型活塞机，主要技术参数：压缩级数4级；进气温度W50；最

2、终排气温度W60；1级吸气压力1.51.9MPa；各级排气压力上限值3.98.62132MPa;润滑油压力0.350.8MPa;各级排气温度上限值150/150/150/120；排气量（入口状态）45Nm3min；1列缸径（三/四级3.00/1.50）,2列缸径（二级3.875），3列缸径（三/四级3.00/1.50）,4列缸径（一级5.125）。三、往复压缩机主要大修内容及指标3.1大修前存在的问题5套CFA34往复压缩机组随着运行年限的增长，流量逐渐降低，已由额定流量（入口状态）45Nm3min,15#分别将至（出口状态）35.9/35.6/36.1/34.8/35.6Nm3/min。且该

3、5套压缩机组都存在二级排气压力及温度偏高现象，大修前在22MPa运行模式下15井压缩机组二级排气压力及温度分别为8.2/7.95/8.64/8.07/8.10MPa、141/140/149/142/140o且1#、2#、3井压缩机组存在四级活塞环使用寿命急剧缩短，三级进、排气阀频繁损坏，2井、4祥压缩机组存在高压填料漏气及曲轴箱主轴封漏油等现象。3. 2大修涵盖的内容针对该5套CFA34往复压缩机组运行中出现的一系列问题，展开设备大修。大修主要内容包括：(1)解体往复压缩机主机，检查运转机构，包括联轴器、曲轴、轴承、连杆、中体、十字头、活塞杆等，测量相关配合间隙并进行探伤、修理、调整、更换磨损

4、部件，装配后重新测量相关数据，达到合格要求。(2)检查气路元件，包括气阀、气缸、活塞体、填料函、气水分离器、仪器仪表、安全阀等，进行清洗、测量、研磨、修理、更换、校验等维修维护，装配后重新测量相关数据，达到合格要求。(3)检查并处理机组各级管路振动情况，对管卡、支架进行相应的紧固或焊接，对振动较大的管道焊接口进行探伤。(4)检查油路元件，包括曲轴箱油过滤装置、加热装置、齿轮油泵、油过滤器、注油器、油分配块等，进行清洗、修理、更换等维修维护，并全部更换曲轴箱润滑油。(5)检查水路元件，包括各级间冷却器、油冷却器、水阀、仪器仪表等，进行清洗、修理、更换、校验等维修维护。(6)检查电路及控制元件，包

5、括电力电缆、电机、控制柜，测量相关参数检查动作、显示等情况。(7)检查整机情况，包括机身水平、电机与活塞机对中、中体与机身对中、气缸与中体对中等情况。3.3大修程序及技术要求大修程序和技术要求如下：(1)准备必要的技术文件、图纸资料，准备好检修工具、备件和辅助材料。(2)切断大修压缩机组电源并挂牌禁动，打开放空阀，放空气缸及管道内余压，关闭进出水阀、打开排水阀、放尽机内余水，检查是否符合检修条件。(3)拆卸压力表、温度表、安全阀、传感器等仪器仪表，送校验机构校验。(4)拆除各级进排气管道，清洗水冷器、级间气水分离器。用专用积碳清洗剂对管道内壁进行浸泡，浸泡完毕后用汽油进行二次清洗，并用干净的棉

6、布在管道内拖干。对振动较大的管道焊接口进行无损探伤检测，并加固管道支架。水冷器气路可用积碳清洗剂浸泡，浸泡完毕后用高压水枪进行二次清洗。水冷器水路可用弱酸进行浸泡，以清除水垢，浸泡完毕后用自来水进行二次冲洗，并用低压干净空气进行吹扫。（5）拆卸各级进、排气阀，进行拆解、检查、修复。阀座密封面不得有腐蚀麻点、划痕，阀座边缘不得有裂纹、沟槽等缺陷，如很轻微麻面或划痕可研磨消除，重新组装后用煤油试漏，在Imin内渗漏不得超过2O滴，必要时更换气阀。（6）拆卸各级气缸、活塞、活塞杆和填料函，对其进行拆解、清洗、检查、修复。检查气缸内表面，应光洁，无裂纹、气孔、拉伤等缺陷，如有轻微擦伤或拉毛时，可用半圆

7、形的油石沿气缸内表壁圆周进行研磨修理或链缸处理，但当表面拉伤超过圆周的1/4时，并有严重沟槽，沟槽深度大于O.4mm,宽度大于3mm时，应更换气缸或缸套；检查气缸内径，其圆柱度公差应符合表1要求，否则应更换气缸或缸套。检查活塞体，其表面应光滑，无磨损、划伤、裂纹、变形等缺陷，检查活塞与气缸的安装间隙（要求符合计算值：（0.0050.02）Dmm,D为气缸直径），必要时进行修理或更换。检查活塞杆，表面应光滑，无划痕、变色、变形，测量活塞杆直线度公差值（要求0O60.1Ommm）,测量活塞杆圆柱度公差值（要求O.O2O.O5mm）,测量活塞杆最大磨损量要求不超过O.5mm,用盘车的方式检查活塞杆的

8、摆动度（要求摆动值每1OOmm行程应小于0.020.04mm,跳动值应小于0.030.05mm）,检查活塞杆螺纹，不得有变形、断裂等缺陷，必要时进行更换。检查填料函，更换各组密封填料和刮油环，新密封圈应在活塞杆上用铅丹油进行对研，密封圈与活塞杆接触面积应达到7O%以上，用涂色法检查，接触点不少于45点/cm2,密封圈填料的接口缝隙要求为24mm,密封圈填料在填料盒内的轴向间隙要求为O.200.25mm,刮油环与活塞杆接触面不得有沟槽、划痕、磨损等缺陷，接触线应均匀分布且大于圆周长的70%,疏通填料函油孔及冷却水道，并在填料组装完成后进行冷却水流通试验，要求水路畅通无泄漏。表1气缸内径圆度及柱度

9、允许范围单位：mm气缸内径最大磨损钝缸的允许偏差圆度一度WIoO0.250.100.03IO11500.300.150.03151-2000.350.200.042012500.400.250.042513000.450.300.053013500.500.350.05更换各级活塞环，活塞环在活塞槽内能活动自如I,用手压紧时，活塞环应高出活塞表面0.25O.5mm（注：该机型无支撑环，活塞环应高出活塞表面），并测量活塞环的侧向间隙（符合公式（1）要求）；将活塞环单独放入气缸，活塞环与气缸壁要求有良好的贴合，活塞环外径与气缸壁接触线不得小于周长的60%,在整个圆周上漏光不多于两处，每处弧长不大于

10、25,漏光处的径向间隙允许值参照表2,并测量活塞环的接口间隙（符合公式（2）的要求）；活塞环的安装时，相邻两活塞环的搭接口应错开90（两瓣环）。活塞安装完毕后，用铅丝法检查活塞端面与气缸头的间隙（要求曲柄端与杠头端的间隙比为1：2,一级活塞总间隙约3mm）活塞环的热胀间隙按下列公式计算：A=（2.8%3.2%）D（1）S=0.0Ih+H9d9（2）式中A活塞环的街头间隙，mmD活塞外径，mmS一活塞环在活塞槽中的侧向间隙，mmh活塞环宽度，mmH9/d9基孔制间隙配合极限值，mm（7）拆卸十字头销、连杆螺栓，取出十字头和连杆，进行拆解、清洗、检查、恢复。检查十字头、十字头销、滑板及导轨，应无裂

11、纹、划痕等缺陷。测量和调整十字头滑板与导轨之间的间隙，使之符合要求（要求0.120.20mm）0用涂色法检查十字头滑板与导轨的接触情况，其接触面积不小于全面积的70%o检杳十字头销，其直径最大磨损不超过O.5mm,圆柱度公差不小于O.O3mm。十字头销与连杆小头瓦之间的间隙要求值按公式（3）、（4）计算衬套为铜合金=（0.0007-0.0012）d（3）衬套为轴瓦浇注巴土合金=（0.0004-0.0006）d（4）式中d一为十字头销直径，mm（8）对曲轴箱进行拆解、清洗、检查、修复。放尽曲轴箱内润滑油，用汽油对曲轴箱进行清洗，并用棉布擦拭干净。拆下油过滤器，进行更换。检查曲轴、连杆、连杆螺栓及

12、大小头轴瓦不得有裂纹和明显的划痕等缺陷，瓦衬不得有烧瓦或脱层，测量曲轴水平度（要求不大于O.1mmm）,测量主轴颈径向圆跳动值（要求不大于O.O5mm）,测量主轴颈中心线与曲轴颈中心线平行度偏差（要求不大于O.OO3mmm）,测量曲轴中心线与气缸中心线垂直公差值（要求不大于O.15mm/m）,测量轴承与轴颈径向间隙（要求0.100.13mm）,测量轴承轴向间隙（要求止推轴承0.150.20mm,支撑轴承0.60-0.90mm）,检查并更换曲轴箱主轴油封。表2活塞环与镜面不贴合间隙允许值单位：InIII活塞环直径允许最大间隙活塞环直径允许最大间隙8000.12（9）脱开电机电力电缆，测量电机绝缘

13、，检查维护电机轴承磨损情况，测量电动机轴承端盖间隙（要求1.52.5mm）,加注电机润滑脂。（10）测量联轴器对中情况，径向圆跳动和端面圆跳动值均不大于0.05mm,必要时进行平衡校正。（I1）按相反顺序完成压缩机各部位的恢复回装，并记录相关装配数据。（12）检杳机身水平，测量机体纵向和横向水平度，其偏差不大于O.O5mm/m0（13）检查管路支架情况，对松动管卡、管箍进行紧固，更换顺坏的管卡、管箍。（14）恢复电源和冷却水，打开控制系统，检查传感器，必要时进行更换。（15）整理大修记录，准备调试机组。四、大修遇到的问题处理及分析压缩机各级压阀罩变形严重，从阀腔内取出困难。针对该故障对压阀盖螺

14、栓紧固力矩进行测试，并对压阀罩材质硬度进行检测。发现一、二级压阀盖螺栓紧固力矩为75N-m,螺栓规格为1/213UNC,三级压阀盖螺栓紧固力矩为95Nm,螺栓规格为5/8-11UNC0通过查询手册发现其紧固力矩偏大，重新调整一、二级压阀盖螺栓紧固力为65Nm,调整三级压阀盖螺栓紧固力矩为85Nm0对压阀罩材质硬度进行检测时，发现其硬度偏软。查询资料发现该批次压阀罩加工材质为45#钢，且未进行热处理，重新调整加工材质为55#钢，并进行调质处理。调整后的压阀罩经现场多次安装测试后，无变形现象。在测量气缸内径圆度及柱度时，发现15号压缩机三四级气缸套磨损严重，超过最大磨损允许范围。气缸套磨损超过允许

15、范围会导致活塞环漏气及磨损加速，甚至发生卡环现象，导致进排气温度上升，进、排气阀磨损加剧，排气量下降等现象。故大修前5套压缩机组流量偏低、二级排气压力及温度偏高、四级活塞环使用寿命缩短等故障和三四级缸套磨损严重有关。在更换三四级缸套时发现2号压缩机1列（四级缸套），4号压缩机1列（三级缸套），以及4号压缩机1列3列（四级缸套）缸套不能正常拔出。原因分析，由于前期该机型气缸用润滑油选型有误，造成三四级气缸及管路严重积碳，并因介质为压缩空气，三四级缸套与缸体长时间锈蚀，导致缸套与缸体融为一体，且在拆出四级缸套时还发现其涂抹了大量的密封胶，也是导致其无法正常拔出的原因之一。处理办法，拆下整个杠头运送至外加工厂用液压机床直接压出，其中2号压缩机1列（四级缸套），5号压缩机1列（四级缸套）液压机床也无法直接压出，利用线切割将缸套切四道切口后再次用液压机压出。拆卸1列3列缸头后，发现高压填料函下中体积液严重，且该处积液乳化严重并含有大量杂质。该处积液可通过十字头润滑油回油孔直接流入曲轴箱，导致曲轴箱润滑油污染。检查发现该处预留有中体排污口，堵头封死未接排污管，对其进行重新接管，并增加排污阀门。5号压缩