0102大型往复式氢压机十字头销咬合故障分析及整治.doc

大型活塞式氢压机十字头销咬合故障分析及整治 吴文伟 上海高桥捷派克石化工程建设有限公司 200137 摘 要：通过对某大型石化企业炼油厂大型活塞式氢压机传动机构的运行受力分析，提出了连杆小头瓦的结构改进方案，从而有效解决了该机组屡发性十字头销咬合故障。 关键词：活塞式压缩机 十字头销 咬合 故障分析 国内某大型石化企业炼油厂连续重整装置氢增压机组选用了水平对置两级双作用活塞式压缩机，其轴功率和名义活塞力超过了2000kw和400KN，属于大型机组，在装置生产中起到了关键的作用。该机组在运行初期出现了屡发性的十字头销咬合故障，曾导致机组发生闪爆伤人，给装置安全生产带来了很大影响。在闪爆事故处理过程中，由于对十字头销咬合故障原因认识不足，虽然几经努力做了大量的整改工作，包括对机组存在的细微质量缺陷进行了较全面的整改，仍未彻底消除十字头销咬合的故障隐患。笔者通过对压缩机传动机构在运行中的受力状况的分析，结合实际故障处理过程中的经验，对压缩机连杆小头瓦的结构进行了局部改进，有效地解决了压缩机十字头销咬合故障，为装置安全平稳生产奠定了基础。 机组概况 1.1 压缩机技术参数 压缩机为四列、水平对置、两级、双作用、活塞式压缩机（如图1所示），主要技术参数如下： 曲轴 十字头 A列 十字头 十字头 B列 十字头 二级 一级 转向 图1 压缩机布置示意图 一级入口压力 Pin1 0.34 MPa ； 二级入口压力 Pin2 0.85 MPa 一级出口压力 Pout1 0.91 MPa ； 二级出口压力 Pout2 2.23 MPa 处 理 流 量 G 452.08 Nm3/min； 指 示 功 率 N 2690 kW 机 械 效 率 ηm 98.5 % ； 转 速 r 300 rpm 转 向 顺时针（从电机处看压缩机） 一级气缸直径 D1 0.780 m； 二级气缸直径 D2 0.500 m 连杆组件质量 ML 698.14 kg； 十字头组件质量MS 512.54 kg 一级活塞质量 MP1 548.8 kg； 二级活塞质量 MP2 545.66 kg 连杆中心距 L 1.060 m； 曲拐回转半径 R 0.180 m 压缩机行程 S 0.360 m； 实际余隙δ 盖侧3mm 轴侧14mm 1.2 十字头销咬合故障现象及曾采取的相应措施 机组在实际运行过程中曾多次发生压缩机十字头销与连杆小头瓦（铜质衬套）咬合现象，由于咬合过程中机组仍在运行，导致连杆小头瓦与十字头销干摩擦以及连杆小头瓦与连杆本体发生相对转动干摩擦，产生大量热量（对发生故障后的机组进行解体检查发现连杆小头瓦已经受过高温灼烧，并有不同程度的碎裂；钢质十字头销的表面蓝紫色表明该部位温度曾高达300~350℃以上），使该部位及附近的润滑油发生汽化，在短时间内生成大量油气，当油气混合了空气中的氧气达到一定比例后便发生闪爆。由于闪爆造成了机组本体的局部损伤，甚至个别部件被炸飞，极易伤人并引起明火燃烧，这在有氢气介质的装置环境中是一个重大的安全隐患，所以找出故障诱发的真正原因，并采取有效的解决措施显得至关重要。 在十字头销咬合故障的分析和处理过程中曾做出过如下判断并采取了相应的措施： 十字头销和连杆小头瓦之间的润滑油油膜未能有效建立。由于绝大多数咬合故障发生在机组刚启动或刚加载后的较短的时间里，所以存在十字头销频繁咬合是由于机组启动后