綜述某型壓縮機裂紋的因素

　　1壓縮(compression)機工作原理

　　運轉(zhuǎn)過程中，陽轉(zhuǎn)子直接驅(qū)動陰轉(zhuǎn)子。從進氣過程開始，氣體在密封的齒槽容積(Capacity)中被壓縮，最后移至排氣過程。潤滑油泵將大量的潤滑油噴入機體內(nèi)起著潤滑，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)點是運轉(zhuǎn)可靠，壽命長，易于實現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制；同時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一是會產(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(zhuǎn)時壓縮機內(nèi)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(zhuǎn)過程中，因為陰，陽轉(zhuǎn)子（rotor）間有一定間隙，當(dāng)有少量的丙烷液體進入機體內(nèi)，壓縮機在高速運轉(zhuǎn)下能很快將液體排出，所以允許壓縮機在運轉(zhuǎn)過程中進入少量的液體。但壓縮機在起機前或運轉(zhuǎn)過程中進入了大量的液體，由于液體的不可壓縮性，將造成壓縮機陰，陽轉(zhuǎn)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(yán)重者造成陰，陽轉(zhuǎn)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(shè)計及設(shè)定參數(shù)
　　該壓縮機(compressor)設(shè)計參數(shù)為：設(shè)計壓力（最高）2500 kPa，轉(zhuǎn)速3600r/min.該壓縮機實際運轉(zhuǎn)時在其微電腦上設(shè)定的工作(gōng zuò)參數(shù)為：進氣壓力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，過濾(filter)器（作用：過濾雜質(zhì)等）壓差為172kPa.根據(jù)工藝設(shè)計要求，該設(shè)備在天然氣處理裝置工藝上運轉(zhuǎn)正常后其工作參數(shù)應(yīng)達(dá)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(zhuǎn)不動及殼體產(chǎn)生裂紋原因分析
　　31壓縮機(compressor)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)不動的原因
　　一般情況下，引起壓縮機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)不動的原因有以下幾種：311壓縮機長時間超負(fù)荷運轉(zhuǎn)。
　　壓縮機長時間超負(fù)荷運轉(zhuǎn)造成轉(zhuǎn)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(zhuǎn)期間，其排氣壓力最高只達(dá)到了19MPa，低于壓縮機設(shè)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(shè)定的最高停機排氣壓力21MPa.而且在外方技術(shù)(technology)人員走后，該機運行時其排氣壓力一直未能達(dá)到在正常運轉(zhuǎn)時工藝上要求應(yīng)達(dá)到的排氣壓力19 MPa，一般都在16MPa以下，所以不存在超負(fù)荷運轉(zhuǎn)。
　　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，陽轉(zhuǎn)子及軸承過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)過質(zhì)量(quality)認(rèn)證并長期使用，在使用周期內(nèi)是不會出現(xiàn)質(zhì)量問題的。
　　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，陽轉(zhuǎn)子及軸承溫度過高而損壞抱死。該壓縮機在微電腦上已設(shè)定了潤滑油液位，油壓及過濾(filter)器壓差等參數(shù)，如果出現(xiàn)上述情況會自動停機以保護壓縮機。
　　314壓縮機啟動時進入大量丙烷液體
　　壓縮機啟機時進入了大量的丙烷液體，陰，陽轉(zhuǎn)子間產(chǎn)生強烈撞擊，造成陰，陽轉(zhuǎn)子軸彎曲或轉(zhuǎn)子齒面及軸承損壞使其無法轉(zhuǎn)動。如果操作人員不嚴(yán)格按照操作規(guī)程操作壓縮機，會造成這種情況發(fā)生。
　　315壓縮機多次帶液啟機
　　壓縮機多次帶液啟機造成壓縮機陰，陽轉(zhuǎn)子齒面疲勞損傷掉落卡死軸。昆山空壓機是回轉(zhuǎn)容積式壓縮機，在其中兩個帶有螺旋型齒輪的轉(zhuǎn)子相互嚙合，使兩個轉(zhuǎn)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(shè)計不合理造成的。并非所有機頭都按這個時間進行，如果保養(yǎng)好的可以延后，保養(yǎng)差的則需要提前。 壓縮機在帶液不多情況下啟機，不會出現(xiàn)第4條情況，但如果多次帶液啟機就可能造成這種情況發(fā)生。
　　316操作原因
　　操作工不嚴(yán)格按照操作規(guī)程操作壓縮機，在啟動壓(Dynamic)縮機前未認(rèn)真檢查壓縮機，如閥門是否開啟，準(zhǔn)備工作是否做好等，啟機后在潤滑油溫度未達(dá)到30以上就對壓縮機快速加載，加速陰，陽轉(zhuǎn)子齒面和軸承(bearing)磨損當(dāng)磨損達(dá)到一定程度就會損壞齒面和軸承，造成轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)不動。
　　317維修質(zhì)量差
　?。?）如果維修壓縮機時拆卸了軸承和陰，陽轉(zhuǎn)子后裝配質(zhì)量差，裝配精度未達(dá)到要求，造成陰，陽轉(zhuǎn)子軸線不平行而使陰，陽轉(zhuǎn)子不能轉(zhuǎn)動。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(shè)計不合理造成的。并非所有機頭都按這個時間進行，如果保養(yǎng)好的可以延后，保養(yǎng)差的則需要提前。 
　?。?）維修壓縮(compression)機時方法不當(dāng)對轉(zhuǎn)子施加外力時采取了不正確的方法，改變了陰，陽轉(zhuǎn)子間軸向和徑向間隙而使其無法轉(zhuǎn)動。
　　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)在出廠前已進行了水壓及氣密性試驗和試機。昆山空壓機保養(yǎng)冷卻水通過管道進入空壓機中間冷卻器對一級壓縮排出的氣體進行冷卻降溫，再進入后冷器對排氣進行冷卻，另一路冷卻水進水管道經(jīng)過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行冷卻。
　　322壓縮機起機時進入了丙烷液體
　　壓縮機起機時進入了大量的丙烷液體，陰，陽轉(zhuǎn)子間產(chǎn)生強烈撞擊，其撞擊能量通過軸和軸承(bearing)傳遞到壓縮機殼體使其產(chǎn)生裂紋。
　　323操作不當(dāng)
　　如果操作工在壓縮機運轉(zhuǎn)(Operation)前未嚴(yán)格按照操作規(guī)程檢查壓縮機，起機時排氣閥未開啟造成壓縮機憋壓，或則是壓縮機起機前進入了大量的丙烷液體又沒有進行排液，以至陰，陽轉(zhuǎn)子間產(chǎn)生強烈撞擊，其負(fù)荷超過了殼體承受能力。
　　324維修質(zhì)量差
　　（1）維修壓縮機時對壓縮機殼體施加外力時采取了不正確的方法。
　　（2）維修壓縮(compression)機時拆卸了軸承和陰，陽轉(zhuǎn)子后裝配(assemble)質(zhì)量差，造成陰，陽轉(zhuǎn)子相憋而使其產(chǎn)生的負(fù)荷超過了殼體承受能力。
　　4丙烷液體進入壓縮機的原因
　　從上面的分折可以看出，螺桿壓縮機無論是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)不動還是殼體產(chǎn)生裂紋，其中都與壓縮機帶液啟機或運轉(zhuǎn)過程中進入了大量的液體有關(guān)，下面就該機帶液啟機的原因分析如下：41設(shè)計失誤。
　　從螺桿壓縮機的結(jié)構(gòu)和工作原理可以看出，螺桿壓縮機在啟動時要求吸入的氣體(gas)里不能帶液體。塔中120萬m3天然氣處理裝置的3臺螺桿壓縮機的入口管線均安裝有液體收集器，以防止丙烷液體進入機體內(nèi)(in vivo)。但是，由于設(shè)計失誤，該裝置4-K1螺桿壓縮機本應(yīng)水平放置的入口管線被設(shè)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之前約4m處，這樣，在壓縮機每次停機后丙烷蒸汽就會在這段垂直入口管線內(nèi)冷凝成液體，并通過(tōng guò)入口管線進入壓縮機內(nèi)。由于壓縮機入口處及機體內(nèi)己積聚了大量的丙烷液體，當(dāng)啟動壓縮機時，會造成壓縮機陰，陽轉(zhuǎn)子間產(chǎn)生強烈的撞擊，這在1998年10月~12月試運轉(zhuǎn)(Operation)時已證實了這一點。為了避免這一失誤，在制定螺桿壓縮機操作規(guī)程時特別增加了2條，即：
　?。?）在壓縮機每次停機后立即關(guān)閉壓縮機進口閥；
　　（2）在壓縮機每次起機后緩慢打開進口閥。第一條的作用是為了避免壓縮機停機后在入口管線冷凝的丙烷液體進入壓縮機機體；第二條的作用是在啟動壓縮機后再打開入口閥，讓丙烷液體在壓縮機入口處充分汽化，以避免丙烷液體進入壓縮機。打開入口閥的速度要緩慢，均勻，過快會造成丙烷液體汽化不足，部分液體進入機體內(nèi)(in vivo)，使機體內(nèi)產(chǎn)生雜音，并且易使陰，陽轉(zhuǎn)子齒面損壞；過慢易使入口處產(chǎn)生真空，引起壓縮機停機。
　　42操作不當(dāng)
　　根據(jù)壓縮機結(jié)構(gòu)特點，壓縮機在運轉(zhuǎn)過程中允許進入少量的液體，大部分液體進入液體收集器。昆山空壓機是回轉(zhuǎn)容積式壓縮機，在其中兩個帶有螺旋型齒輪的轉(zhuǎn)子相互嚙合，使兩個轉(zhuǎn)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(dāng)收集器的液位超過極限值時壓縮機會自動(automatic)停機保護。而若操作工違反操作規(guī)程，在壓縮機停機后未關(guān)閉入口閥，或啟機前先打開了入口閥，使得壓縮機內(nèi)進入了大量的丙烷液體，在起機時將造成陰，陽轉(zhuǎn)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間過長，造成丙烷在壓縮機機體內(nèi)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(nèi)的丙烷蒸汽會冷凝成液體。如果停機時間過長，機體內(nèi)的丙烷液體會越來越多，直至充滿整個壓縮機。理論上，當(dāng)壓縮機機體內(nèi)的丙烷液體液位超過陰，陽轉(zhuǎn)子軸線后，就不能啟機。由于丙烷液體是無色透明的，從壓縮機潤滑油液位觀察孔不易看出，如果操作控制人員觀察不仔細(xì)，沒有及時將機體內(nèi)的丙烷液體排除，就很容易造成帶液啟機，而在這種情況下啟機會造成非常嚴(yán)重的后果。
　　5總結(jié)
　　綜上所述，造成壓縮機轉(zhuǎn)子不能轉(zhuǎn)動的最大原因可能是壓縮機停機后未及時關(guān)閉入口閥，而啟機前又未排除機體和入口管線內(nèi)冷凝的丙烷液體，致使壓縮機啟機時其陰，陽轉(zhuǎn)子間發(fā)生強烈的撞擊，引起陰，陽轉(zhuǎn)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啟機后引起或在維修壓縮機時對其殼體采用了不正確的方法，施加外力并且過大所致。