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一、前言

本壓縮機活塞桿是臥式二列二級、對稱平衡式壓縮機，汽缸是少油潤滑雙作用水冷式往復(fù)式壓縮機。

1.1壓縮機的主要技術(shù)規(guī)范

a  .排氣量(吸入狀態(tài)) 5.25 m3/min

b  .進氣壓力2.35/5.1 MPaG

c  .排氣壓力5.1/10.8 MPaG

d  .進氣溫度40/40 

e  .排氣溫度119/117 

f  .潤滑油壓力0.35~0.4 MPaG

g  .壓縮機轉(zhuǎn)速372 r/min

h  .活塞行程280毫米

I  .氣缸缸徑220/160 mm

j  .軸力445 kW

k  .介質(zhì)氫、甲烷等

1.2壓縮機相關(guān)部件的主要構(gòu)成特征

活塞和活塞桿

一次活塞桿的材料為17-4H，二次活塞和活塞桿為一體結(jié)構(gòu)，材料為17-4H。 活塞桿和密封件摩擦部的表面經(jīng)過碳化鎢處理，其表面硬度大于HRC65。 活塞和活塞桿用超級螺母連接，一個超級螺母的螺釘額定緊固扭矩為49N.M。

十字頭：十字頭

十字頭為兩側(cè)圓筒型的分體組裝式結(jié)構(gòu)，十字頭體和上下兩個可拆卸的滑靴通過楔形槽定位，用螺釘連接成一體。 在滑靴和十字頭之間安裝了調(diào)整墊圈。 由于機體兩側(cè)十字頭的橫向力方向相反，為了保證十字頭和活塞桿運行的同心性，在制造商組裝時調(diào)整受到相反力的十字頭和靴間墊圈的數(shù)量。 用戶在安裝檢查時不得隨意更換十字頭和增減墊圈。 十字頭由ZG230-450制成，上下履帶為20號鋼，在受壓面上掛軸承合金，打開油槽改善潤滑油的分布。 十字頭的銷是直線型的，固定在十字頭的銷孔中，軸方向和徑向的油孔分布在銷內(nèi)，用于潤滑油的輸送。

液壓連接緊固裝置用于活塞桿和十字頭的連接，主要由緊固裝置和緊固裝置兩部分構(gòu)成。 其工作原理是，連接緊固裝置連接活塞桿和十字頭后，用本產(chǎn)品隨機拿著的手動超高壓油泵，將150MPa壓力的油注入緊固裝置的壓力體，以液體無法壓縮的性質(zhì)按壓環(huán)活塞，彈性地按壓活塞桿的尾部請注意，在連接按壓過程中，油泵的壓力不得超過150MPa。 緊固的全過程三次完成，每隔一小時緊固的方法相同。 液壓連接緊固裝置的具體操作方法，請參照活塞安裝部的內(nèi)容。二、故障過程

2020年4月2日上午約9:00點，柴油氫化裝置K-101A往復(fù)式壓縮機單元按照正常的順序從檢查機關(guān)更換了填料組件，4月2日下午約20點30分組裝完成。 4月3日上午進行了約10:00次試運轉(zhuǎn)，請記住，到當(dāng)天為止，23:30次汽缸振動突然增大，4月4日早上警告了約02:30次振動。 4月4日早上檢查了8:30振動原因。 檢查結(jié)果：

(1)壓縮機兩級活塞的外側(cè)停止間隙：0.60mm，通過數(shù)據(jù)確認活塞桿和十字頭的連接松弛，初步判斷為活塞在停止怠速運轉(zhuǎn)中沒有與氣缸碰撞

(2)壓縮機二級填充函數(shù)下的活塞桿徑向振動：水平0.01mm，垂直0.02mm，初步判斷活塞桿沒有受到過大的軸向壓縮變形

(3)壓縮機二級活塞桿與十字頭連接的液壓螺母、鎖緊螺母松動，松動后由于運轉(zhuǎn)時的往復(fù)慣性振動，螺母和按壓體螺釘發(fā)生沖擊，螺釘切斷拉鏈，無法用正常的方法拆下

(4)檢查壓縮機一級二級氣缸和中體連接法蘭螺栓、中體和曲軸箱連接法蘭螺栓，確認沒有明顯松動，進一步確認活塞沒有達到碰撞的程度

(5)在一級活塞桿和十字頭上連接液壓鎖緊螺母，未見異常

4月4日下午，現(xiàn)場各部門相互聯(lián)系，與現(xiàn)場聯(lián)合通過HSE部現(xiàn)場檢查進行確認，發(fā)行動火票、動火設(shè)備，對動火部位進行防火措施。 用打磨機和鉆頭切斷并拆下液壓上緊螺母。 4月4日晚20:00動力設(shè)備切開液壓鎖緊螺母，然后拆下液壓鎖緊裝置，檢查活塞桿和十字頭的連接螺母，拆下確認螺釘沒有磨損或破損的活塞桿，點活塞和活塞桿、十字頭內(nèi)螺紋4月5日清除十字頭滑道垃圾，修復(fù)十字頭平面接觸液壓螺母的地方，研磨各部分接合面，達到安裝條件。 按照規(guī)定要求，現(xiàn)場在運行部工程師和設(shè)備中心工程師的階段性監(jiān)督確認下，完成了約23:30次組裝。 4月6日上午9點的無負荷試運行為1小時，沒有異常。

三、原因分析

分析活塞桿和十字頭的連接液壓螺母的安裝規(guī)格和技術(shù)要求。

a  .液壓螺母安裝調(diào)整的詳細步驟如下

(1)組裝壓力體、密封環(huán)、環(huán)形活塞、鎖緊螺母后，將活塞桿的尾部靠在活塞桿的肩部，使鎖緊螺母返回到與環(huán)形活塞相同的位置。

(2)將調(diào)節(jié)環(huán)擰入內(nèi)螺母，使其徑向孔與內(nèi)螺母的任意螺紋孔對齊，并將擰入螺釘安裝到活塞桿的尾部。

(3)將推力環(huán)(一半)安裝在活塞桿尾部的外端，用張力彈簧緊固。(4)圓盤車移動十字頭，將活塞桿的尾部放入十字頭的頭部，用棒扳手轉(zhuǎn)動調(diào)整環(huán)，將螺母擰入十字頭的螺孔，直到調(diào)整環(huán)與十字頭的頭部端面接觸，將鎖緊螺母緊固在十字頭的頭部端面。 連接過程中請避免活塞旋轉(zhuǎn)。

(5)盤式壓縮機分別用壓鉛法測量前后的停止間隙，其數(shù)值必須符合《壓縮機的主要配合部組裝間隙表》的規(guī)定。

(6)當(dāng)前后止點的間隙偏差較大時，再次進行調(diào)整，松開鎖緊螺母，松開鎖緊螺母，拆下鎖緊螺母的螺釘，在必要的調(diào)整方向上調(diào)整調(diào)整環(huán)，將其開口部對準(zhǔn)其他螺孔，重新擰緊螺釘，再次擰緊鎖緊螺母

(7)活塞前后固定點的間隙合格后，請拆下緊固螺母，拆下固定螺釘，涂上厭氧粘接劑后擰入，最后擰緊緊固螺母。

b  .液壓聯(lián)接步驟：

(1)把手動超高壓油泵的軟管連接到壓力體的G1/4“端口上。

(2)移動油泵的手柄，使油泵的壓力上升到150MPa  (不能超過該壓力值)，用油壓將環(huán)形活塞和壓力體分別推壓在固定螺釘和桿肩部，使桿尾部彈性地伸長變形時，鎖定再次用桿扳手?jǐn)Q緊鎖緊螺母，擰緊時用小錘子輕輕敲打桿扳手，保證鎖緊螺母與十字頭頭部端面緊密接觸，放壓，完成第一次液壓緊固。

(3)第一次油壓聯(lián)接結(jié)束后，活塞桿的尾部在初期伸長狀態(tài)下保持1小時，進行第二次油壓聯(lián)接。 在150MPa的壓力下首次用同樣的方法進行。

(4)第二次油壓聯(lián)接結(jié)束后，在活塞桿持續(xù)伸長的狀態(tài)下保持1小時后，進行第三次油壓聯(lián)接。 在150MPa的壓力下首次用同樣的方法進行。 放壓后馬上完成液壓聯(lián)接作業(yè)，全部投入。

通過學(xué)習(xí)液壓螺母的安裝技術(shù)資料，活塞桿和十字頭的連接可能松弛的主要原因如下

(1)液壓上緊固裝置的鎖緊螺母為細螺紋，是螺合精度高的部件，頻繁裝卸的話，可能會產(chǎn)生微小的凹痕，檢查組裝中，如果檢查不慎重，就會凹痕到規(guī)定值，但受壓面積小，運轉(zhuǎn)中有振動松弛的危險，如果壓力體上有橡膠墊，就會發(fā)生劣化現(xiàn)象

(2)進行緊固的手動壓力機泵附帶的壓力計，表盤上有MPa和PSI的雙重刻度，可能會識別誤讀，壓力機沒有達到規(guī)定值

(3)按壓次數(shù)不按規(guī)定被按壓3次，每隔1小時進行時效處理，活塞桿的伸長量小于設(shè)定值。結(jié)合現(xiàn)場，整理液壓螺母松動的原因

(1)在安裝液壓螺母組件前徹底清洗，很多人仔細檢查，沒有毛刺，不是松動的原因

(2)壓力泵的頭文字板有MPa和PSI的雙重刻度，此時兩人反復(fù)確認，但并非松弛的原因

(3)根據(jù)液壓螺母的按壓規(guī)范，為了使活塞桿的伸長量為設(shè)定值，必須按3次，每隔1小時進行時效處理，但是，實際上，檢查人員的聯(lián)絡(luò)沒有收到，只按了2次，每次的間隔時間為30分鐘，不遵守技術(shù)規(guī)范

為了驗證液壓螺母按下3次對活塞桿伸長量的影響，在更換液壓螺母的新組件時，利用數(shù)據(jù)表的百分比，如下監(jiān)視活塞桿尾部按下的伸長量的數(shù)據(jù)和時效處理時間的統(tǒng)計

現(xiàn)場壓力統(tǒng)計表顯示，壓力次數(shù)不足和時效處理時間不足對連接松弛有很大影響。 并且最終判定這次的檢查作業(yè)沒有進行技術(shù)施工，按壓次數(shù)不足，時效處理時間不足是這次設(shè)備故障的原因。 通過這次設(shè)備故障，檢查人員認識到質(zhì)量的關(guān)鍵是嚴(yán)格遵守技術(shù)要求的重要性。