綜述某型壓縮機裂紋的因素

　　1壓縮(compression)機工作原理

　　運轉過(guò)程中，陽(yáng)轉子直接驅動(dòng)陰轉子。從進(jìn)氣過(guò)程開(kāi)始，氣體在密封的齒槽容積(Capacity)中被壓縮，最后移至排氣過(guò)程。潤滑油泵將大量的潤滑油噴入機體內起著(zhù)潤滑，密封，冷卻和降低噪聲(noise)的作用。噴油螺桿式壓縮機(compressor)的優(yōu)點(diǎn)是運轉可靠，壽命長(cháng)，易于實(shí)現遠距離控制；同時(shí)螺桿式壓縮機還具有強制輸氣的特性，即排氣量幾乎不受排氣壓力的影響。噴油螺桿式壓縮機的缺點(diǎn)一是會(huì )產(chǎn)生很強的中，高頻噪聲，其次螺桿齒面是一空間齒面，加工精度要求很高。另外，壓縮機是依靠間隙密封氣體，故運轉時(shí)壓縮機內不能帶液體。噴油螺桿式40壓縮機技術(shù)2000年第6期（總第164期）
　　壓縮機在運轉過(guò)程中，因為陰，陽(yáng)轉子（rotor）間有一定間隙，當有少量的丙烷液體進(jìn)入機體內，壓縮機在高速運轉下能很快將液體排出，所以允許壓縮機在運轉過(guò)程中進(jìn)入少量的液體。但壓縮機在起機前或運轉過(guò)程中進(jìn)入了大量的液體，由于液體的不可壓縮性，將造成壓縮機陰，陽(yáng)轉子間產(chǎn)生強烈的撞擊，輕者損壞(damage)軸密封靜環(huán)密封面，嚴重者造成陰，陽(yáng)轉子齒面損壞，軸承損壞，軸折疊，甚至殼體產(chǎn)生裂紋。
　　2螺桿壓縮機(compressor)設計及設定參數
　　該壓縮機(compressor)設計參數為：設計壓力（最高）2500 kPa，轉速3600r/min.該壓縮機實(shí)際運轉時(shí)在其微電腦上設定的工作(gōng zuò)參數為：進(jìn)氣壓力110kPa，最高停機排氣(Exhaust)壓力2100kPa，報警(Call the police)排氣壓力2050kPa，最高停機排氣溫度100，報警排氣溫度90，最高停機潤滑油溫度75，報警潤滑油溫度70，過(guò)濾(filter)器（作用：過(guò)濾雜質(zhì)等）壓差為172kPa.根據工藝設計要求，該設備在天然氣處理裝置工藝上運轉正常后其工作參數應達到：流量8480kg/h；入口(rù kǒu)壓力105bar*；出口壓力19 bar；入口溫度-392；潤滑油溫度控制（control)在55~ 6
　　5. 
　　3螺桿壓縮(compression)機軸轉不動(dòng)及殼體產(chǎn)生裂紋原因分析
　　31壓縮機(compressor)轉子轉不動(dòng)的原因
　　一般情況下，引起壓縮機轉子轉不動(dòng)的原因有以下幾種：311壓縮機長(cháng)時(shí)間超負荷運轉。
　　壓縮機長(cháng)時(shí)間超負荷運轉造成轉子齒面和軸承疲勞損壞(damage)卡死軸。這種情況可能（maybe)性不大，這是因為該壓縮機在1998年10月至12月試運轉期間，其排氣壓力最高只達到了19MPa，低于壓縮機設計的最高排氣壓力25MPa，也低于為保護壓縮機而在該機微電腦上設定的最高停機排氣壓力21MPa.而且在外方技術(shù)(technology)人員走后，該機運行時(shí)其排氣壓力一直未能達到在正常運轉時(shí)工藝上要求應達到的排氣壓力19 MPa，一般都在16MPa以下，所以不存在超負荷運轉。
　　312壓縮機潤滑(lubricating)油變質(zhì)
　　壓縮機(compressor)潤滑(lubricating)油變質(zhì)造成壓縮機潤滑效果不好，引起陰，陽(yáng)轉子及軸承過(guò)度磨損至損壞并卡死軸。該壓縮機使用的潤滑油型號是ISO-VG150，是約克指定用潤滑油。該潤滑油由約克經(jīng)過(guò)質(zhì)量(quality)認證并長(cháng)期使用，在使用周期內是不會(huì )出現質(zhì)量問(wèn)題的。
　　313壓縮(compression)機潤滑油管路堵塞
　　壓縮機潤滑(lubricating)油管路堵塞造成壓縮機缺油，引起陰，陽(yáng)轉子及軸承溫度過(guò)高而損壞抱死。該壓縮機在微電腦上已設定了潤滑油液位，油壓及過(guò)濾(filter)器壓差等參數，如果出現上述情況會(huì )自動(dòng)停機以保護壓縮機。
　　314壓縮機啟動(dòng)時(shí)進(jìn)入大量丙烷液體
　　壓縮機啟機時(shí)進(jìn)入了大量的丙烷液體，陰，陽(yáng)轉子間產(chǎn)生強烈撞擊，造成陰，陽(yáng)轉子軸彎曲或轉子齒面及軸承損壞使其無(wú)法轉動(dòng)。如果操作人員不嚴格按照操作規程操作壓縮機，會(huì )造成這種情況發(fā)生。
　　315壓縮機多次帶液?jiǎn)C
　　壓縮機多次帶液?jiǎn)C造成壓縮機陰，陽(yáng)轉子齒面疲勞損傷掉落卡死軸。昆山空壓機是回轉容積式壓縮機，在其中兩個(gè)帶有螺旋型齒輪的轉子相互嚙合，使兩個(gè)轉子嚙合處體積由大變小，從而將氣體壓縮并排出。昆山空壓機維修軸承跑外圈一般是因為配合的精度不夠以及外圈定位方式設計不合理造成的。并非所有機頭都按這個(gè)時(shí)間進(jìn)行，如果保養好的可以延后，保養差的則需要提前。 壓縮機在帶液不多情況下啟機，不會(huì )出現第4條情況，但如果多次帶液?jiǎn)C就可能造成這種情況發(fā)生。
　　316操作原因
　　操作工不嚴格按照操作規程操作壓縮機，在啟動(dòng)壓(Dynamic)縮機前未認真檢查壓縮機，如閥門(mén)是否開(kāi)啟，準備工作是否做好等，啟機后在潤滑油溫度未達到30以上就對壓縮機快速加載，加速陰，陽(yáng)轉子齒面和軸承(bearing)磨損當磨損達到一定程度就會(huì )損壞齒面和軸承，造成轉子轉不動(dòng)。
　　317維修質(zhì)量差
　?。?）如果維修壓縮機時(shí)拆卸了軸承和陰，陽(yáng)轉子后裝配質(zhì)量差，裝配精度未達到要求，造成陰，陽(yáng)轉子軸線(xiàn)不平行而使陰，陽(yáng)轉子不能轉動(dòng)。昆山空壓機維修軸承跑外圈一般是因為配合的精度不夠以及外圈定位方式設計不合理造成的。并非所有機頭都按這個(gè)時(shí)間進(jìn)行，如果保養好的可以延后，保養差的則需要提前。 
　?。?）維修壓縮(compression)機時(shí)方法不當對轉子施加外力時(shí)采取了不正確的方法，改變了陰，陽(yáng)轉子間軸向和徑向間隙而使其無(wú)法轉動(dòng)。
　　32壓縮機殼體產(chǎn)生裂紋的原因。
　　321殼體質(zhì)量原因
　　這基本上是不可能（maybe)的因為壓縮機(compressor)在出廠(chǎng)前已進(jìn)行了水壓及氣密性試驗和試機。昆山空壓機保養冷卻水通過(guò)管道進(jìn)入空壓機中間冷卻器對一級壓縮排出的氣體進(jìn)行冷卻降溫，再進(jìn)入后冷器對排氣進(jìn)行冷卻，另一路冷卻水進(jìn)水管道經(jīng)過(guò)主電機上部的兩組換熱器冷卻電機繞組，還有一路對油冷卻器進(jìn)行冷卻。
　　322壓縮機起機時(shí)進(jìn)入了丙烷液體
　　壓縮機起機時(shí)進(jìn)入了大量的丙烷液體，陰，陽(yáng)轉子間產(chǎn)生強烈撞擊，其撞擊能量通過(guò)軸和軸承(bearing)傳遞到壓縮機殼體使其產(chǎn)生裂紋。
　　323操作不當
　　如果操作工在壓縮機運轉(Operation)前未嚴格按照操作規程檢查壓縮機，起機時(shí)排氣閥未開(kāi)啟造成壓縮機憋壓，或則是壓縮機起機前進(jìn)入了大量的丙烷液體又沒(méi)有進(jìn)行排液，以至陰，陽(yáng)轉子間產(chǎn)生強烈撞擊，其負荷超過(guò)了殼體承受能力。
　　324維修質(zhì)量差
　?。?）維修壓縮機時(shí)對壓縮機殼體施加外力時(shí)采取了不正確的方法。
　?。?）維修壓縮(compression)機時(shí)拆卸了軸承和陰，陽(yáng)轉子后裝配(assemble)質(zhì)量差，造成陰，陽(yáng)轉子相憋而使其產(chǎn)生的負荷超過(guò)了殼體承受能力。
　　4丙烷液體進(jìn)入壓縮機的原因
　　從上面的分折可以看出，螺桿壓縮機無(wú)論是轉子轉不動(dòng)還是殼體產(chǎn)生裂紋，其中都與壓縮機帶液?jiǎn)C或運轉過(guò)程中進(jìn)入了大量的液體有關(guān)，下面就該機帶液?jiǎn)C的原因分析如下：41設計失誤。
　　從螺桿壓縮機的結構和工作原理可以看出，螺桿壓縮機在啟動(dòng)時(shí)要求吸入的氣體(gas)里不能帶液體。塔中120萬(wàn)m3天然氣處理裝置的3臺螺桿壓縮機的入口管線(xiàn)均安裝有液體收集器，以防止丙烷液體進(jìn)入機體內(in vivo)。但是，由于設計失誤，該裝置4-K1螺桿壓縮機本應水平放置的入口管線(xiàn)被設計成了高約2m的垂直放置，而液體收集器在這段垂直入口管線(xiàn)之前約4m處，這樣，在壓縮機每次停機后丙烷蒸汽就會(huì )在這段垂直入口管線(xiàn)內冷凝成液體，并通過(guò)(tōng guò)入口管線(xiàn)進(jìn)入壓縮機內。由于壓縮機入口處及機體內己積聚了大量的丙烷液體，當啟動(dòng)壓縮機時(shí)，會(huì )造成壓縮機陰，陽(yáng)轉子間產(chǎn)生強烈的撞擊，這在1998年10月~12月試運轉(Operation)時(shí)已證實(shí)了這一點(diǎn)。為了避免這一失誤，在制定螺桿壓縮機操作規程時(shí)特別增加了2條，即：
　?。?）在壓縮機每次停機后立即關(guān)閉壓縮機進(jìn)口閥；
　?。?）在壓縮機每次起機后緩慢打開(kāi)進(jìn)口閥。第一條的作用是為了避免壓縮機停機后在入口管線(xiàn)冷凝的丙烷液體進(jìn)入壓縮機機體；第二條的作用是在啟動(dòng)壓縮機后再打開(kāi)入口閥，讓丙烷液體在壓縮機入口處充分汽化，以避免丙烷液體進(jìn)入壓縮機。打開(kāi)入口閥的速度要緩慢，均勻，過(guò)快會(huì )造成丙烷液體汽化不足，部分液體進(jìn)入機體內(in vivo)，使機體內產(chǎn)生雜音，并且易使陰，陽(yáng)轉子齒面損壞；過(guò)慢易使入口處產(chǎn)生真空，引起壓縮機停機。
　　42操作不當
　　根據壓縮機結構特點(diǎn)，壓縮機在運轉過(guò)程中允許進(jìn)入少量的液體，大部分液體進(jìn)入液體收集器。昆山空壓機是回轉容積式壓縮機，在其中兩個(gè)帶有螺旋型齒輪的轉子相互嚙合，使兩個(gè)轉子嚙合處體積由大變小，從而將氣體壓縮并排出。只是圖1RWB-676螺桿(Screw)壓縮機示意圖當收集器的液位超過(guò)極限值時(shí)壓縮機會(huì )自動(dòng)(automatic)停機保護。而若操作工違反操作規程，在壓縮機停機后未關(guān)閉入口閥，或啟機前先打開(kāi)了入口閥，使得壓縮機內進(jìn)入了大量的丙烷液體，在起機時(shí)將造成陰，陽(yáng)轉子間產(chǎn)生強烈的撞擊。
　　43因停產(chǎn)，維修或其它原因造成壓縮機停機時(shí)間過(guò)長(cháng)，造成丙烷在壓縮機機體內冷凝
　　這種情況一般發(fā)生在冬天。冬天氣溫較低，壓縮機停機后，機體內的丙烷蒸汽會(huì )冷凝成液體。如果停機時(shí)間過(guò)長(cháng)，機體內的丙烷液體會(huì )越來(lái)越多，直至充滿(mǎn)整個(gè)壓縮機。理論上，當壓縮機機體內的丙烷液體液位超過(guò)陰，陽(yáng)轉子軸線(xiàn)后，就不能啟機。由于丙烷液體是無(wú)色透明的，從壓縮機潤滑油液位觀(guān)察孔不易看出，如果操作控制人員觀(guān)察不仔細，沒(méi)有及時(shí)將機體內的丙烷液體排除，就很容易造成帶液?jiǎn)C，而在這種情況下啟機會(huì )造成非常嚴重的后果。
　　5總結
　　綜上所述，造成壓縮機轉子不能轉動(dòng)的最大原因可能是壓縮機停機后未及時(shí)關(guān)閉入口閥，而啟機前又未排除機體和入口管線(xiàn)內冷凝的丙烷液體，致使壓縮機啟機時(shí)其陰，陽(yáng)轉子間發(fā)生強烈的撞擊，引起陰，陽(yáng)轉子軸齒面損壞或軸彎曲。而壓縮機殼體產(chǎn)生裂紋的最大原因可能是壓縮機多次帶液?jiǎn)C后引起或在維修壓縮機時(shí)對其殼體采用了不正確的方法，施加外力并且過(guò)大所致。