孫星 陳明 楊文攀 季思偉（兗礦魯南化工有限公司 山東 滕州市 277527）

一、壓縮機(jī)情況簡(jiǎn)介

兗礦魯南化工有限公司變壓吸附裝置二段精脫碳工段底部富含CO組分的逆放氣回收使用了沈陽遠(yuǎn)大4 M12-66/0.2-36型壓縮機(jī)。對(duì)提高整套裝置CO收率，提高出口CO氣體純度起到了非常關(guān)鍵的作用。該壓縮機(jī)為四列五級(jí)、M型對(duì)稱平衡式壓縮機(jī)。氣缸為無油潤(rùn)滑、水冷式雙作用。其中四、五級(jí)串列布置，使用一根活塞桿帶動(dòng)兩級(jí)活塞同步運(yùn)行。

該壓縮機(jī)組為四列五級(jí)、M型對(duì)稱平衡式壓縮機(jī)，工藝編號(hào)C 8101。氣缸為無油潤(rùn)滑、水冷式雙作用。其中四、五級(jí)串列布置，使用一根活塞桿帶動(dòng)兩級(jí)活塞同步運(yùn)行。

壓縮機(jī)主要技術(shù)規(guī)范：

（1）容積流量（吸入狀態(tài)） 66m3/min

（2）進(jìn)排氣壓力 0.122/3.6 Mpa(G)

（3）各級(jí)缸徑 760/530/370/340/250 mm

（4）行程 250mm

（5）曲軸轉(zhuǎn)速 375r/min

（6）主軸徑 ￠210 mm

（7）軸功率 747k W

（8）運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)潤(rùn)滑油供油溫度 ≤ 45 ℃

（9）運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)潤(rùn)滑油供油壓力 0.30～0.35 Mpa

（10）主機(jī)重量 38150kg

二、壓縮機(jī)故障情況及原因

壓縮機(jī)組自2011年10月投用后一直運(yùn)行非常穩(wěn)定。2012年3月，該壓縮機(jī)發(fā)生五級(jí)出口單向氣閥閥桿斷裂事故，斷裂閥桿進(jìn)入五級(jí)氣缸內(nèi)，將五級(jí)氣缸打壞，劃傷了氣缸缸套，并造成四五級(jí)十字頭小頭襯套嚴(yán)重?zé)g，大頭瓦磨損面積超過40%。十字頭連桿柱銷變形，十字頭下滑道行程末端損壞，斷裂出一整塊約101 cm2碎塊，碎塊沿滑道滑向最長(zhǎng)處89.6 mm，弦長(zhǎng)112.8 mm，呈不規(guī)則三角形。

三、維修情況

1.維修方案擬定

經(jīng)過初步判斷，滑道損壞為整個(gè)事故修復(fù)難度最高的部分。該滑道為整體焊接于壓縮機(jī)中體主機(jī)內(nèi)部，按照廠家技術(shù)人員給出的技術(shù)指導(dǎo)，應(yīng)將中體整體拆出后返廠，切割下原損壞滑道后更換焊接新滑道并與現(xiàn)有十字頭重新研配，預(yù)計(jì)返廠及維修時(shí)間約2-3個(gè)月。

返廠維修有以下幾個(gè)影響：

（1）拆除設(shè)備中體需對(duì)現(xiàn)有基礎(chǔ)進(jìn)行部分破除，施工工作量較大；且返廠重新制作滑道及安裝預(yù)計(jì)維修費(fèi)用達(dá)80萬元；

（2）返修結(jié)束后重新安裝，由于涉及到中體重新配平及對(duì)中等一系列安裝問題，維修時(shí)間有可能進(jìn)一步延長(zhǎng)；

（3）按壓縮機(jī)停產(chǎn)3個(gè)月計(jì)算，整套變壓吸附裝置預(yù)計(jì)將減產(chǎn)CO氣累計(jì)約5000000 m3。變壓吸附裝置出口CO氣體純度也會(huì)受到影響。經(jīng)濟(jì)損失約為六百萬元。

為盡可能減少公司經(jīng)濟(jì)損失，車間技術(shù)人員在查閱了部分技術(shù)資料，仔細(xì)研究了該滑道損壞特點(diǎn)及程度，提出了不拆除中體，直接在破損部位利用原滑道碎塊進(jìn)行修復(fù)的自主維修方案。

由于滑道碎塊為一形狀規(guī)則整體碎塊，具備重新鑲嵌進(jìn)缺口的可能性。第一、為滿足修復(fù)后碎塊與滑道連接一體性及強(qiáng)度，需制作專用支撐并保證其穩(wěn)固性。第二、修復(fù)后的滑道能保證十字頭滑履與機(jī)中體滑道的徑向間隙應(yīng)符合技術(shù)要求規(guī)定的0.21～0.379 mm，使滑道能夠受到充分潤(rùn)滑。第三、在壓縮機(jī)組長(zhǎng)周期高負(fù)荷運(yùn)行過程中，修復(fù)后的碎塊與滑道應(yīng)結(jié)合牢固，不出現(xiàn)位移、變形等情況。

為此技術(shù)人員決定將碎塊略作修整后，制作專用缸套，通過缸套-滑道結(jié)合，碎塊-缸套結(jié)合的方式，最終間接完成碎塊與滑道結(jié)合修復(fù)。

2.維修修復(fù)過程

（1）經(jīng)測(cè)量該壓縮機(jī)組滑道橫截面為圓弧行，其中r=160 mm，圓心角α=82度。滑道沿滑向長(zhǎng)530 mm。整體材質(zhì)為灰鑄鐵HT 250。其中斷裂一側(cè)約有13 mm伸入主機(jī)曲軸箱內(nèi)。根據(jù)以上特點(diǎn)，技術(shù)人員選用了s s 304不銹鋼制作了一個(gè)橫截面為圓形的鋼套，規(guī)格為L(zhǎng)=40 mm，R（內(nèi)側(cè)）=160 mm，d（厚度）=15 mm，并使鋼套與滑道形成微量間隙配合，間隙0.05 mm。選用不銹鋼的原因因?yàn)轫g性較強(qiáng)，不易對(duì)原滑道產(chǎn)生應(yīng)力。缸套后部加工一條略小于滑道內(nèi)徑臺(tái)面，用于固定滑道碎塊。鋼套長(zhǎng)度等于于滑道伸出長(zhǎng)度，不能過長(zhǎng)。過長(zhǎng)的鋼套會(huì)使滑道承受較大的向下的應(yīng)力，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行有可能導(dǎo)致滑道伸出端變形，由于灰鑄鐵HT 250韌性較差，應(yīng)力長(zhǎng)期作用可能會(huì)使滑道斷裂。鋼套長(zhǎng)度也不能小于滑道伸出端長(zhǎng)度。這會(huì)使后期拼合碎塊產(chǎn)生難度，且對(duì)拼合后的碎塊支撐不夠。在十字頭長(zhǎng)時(shí)間作用下，導(dǎo)致拼合后的碎塊變形破裂。

（2）將鋼套套進(jìn)滑道伸出端，到位后在鋼套及滑道伸出端兩側(cè)各鉆一個(gè)公制M8帶內(nèi)螺紋通孔D 1、D 2，使用特制長(zhǎng)度內(nèi)六方螺釘將鋼套與滑道位置徹底固定（螺釘另一面剛好與滑道內(nèi)表面平齊）。然后，在滑道缺口位置的下方鋼套上同樣鉆取兩個(gè)公制M8帶內(nèi)螺紋通孔D 3、D 4。

（3）重新拼接固定滑道與滑道碎塊是整個(gè)修復(fù)方案的重點(diǎn)。技術(shù)人員將滑道碎塊拼接至滑道缺口處，由于鋼套托襯，碎塊得以較好的與滑道結(jié)合。在反復(fù)試拼合滑道與碎塊后，技術(shù)人員使用鉆床在鋼套通孔D 3、D 4對(duì)應(yīng)的碎塊位置上，鉆取帶內(nèi)沉孔通孔D 5、D 6。鉆取這四個(gè)孔時(shí)應(yīng)保證孔的垂直度，如果通孔對(duì)應(yīng)不完全，會(huì)在裝配后產(chǎn)生橫向應(yīng)力，影響碎塊與滑道拼合良好程度。

（4）技術(shù)人員先用特制長(zhǎng)度內(nèi)六方螺釘將碎塊固定于鋼套之上，在確認(rèn)結(jié)合良好后，使用belzona1131金屬修補(bǔ)劑將兩部分徹底粘連，并用該金屬修補(bǔ)劑仔細(xì)涂抹結(jié)合瑕疵處及D1、D 2、D 5、D 6螺孔。在修補(bǔ)劑徹底凝固后，維修人員對(duì)碎塊結(jié)合處進(jìn)行仔細(xì)打磨，保證滑道表面光潔度要求。

修復(fù)后整體情況

（5）其他維修情況

維修人員更換了大頭瓦，更換連桿與十字頭柱銷、小頭襯套，其中十字頭銷與連桿小頭襯套徑向間隙為0.09 mm。最后更換了五級(jí)活塞套件及氣缸缸套。

四、修復(fù)后試運(yùn)行情況

為保證修復(fù)后壓縮機(jī)長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行，技術(shù)人員制定了有步驟的試運(yùn)行方案。1、壓縮機(jī)空負(fù)荷運(yùn)行2小時(shí)；2、進(jìn)一步空負(fù)荷運(yùn)行24小時(shí)；3、滿負(fù)荷試運(yùn)行壓縮機(jī)48小時(shí)；在壓縮機(jī)運(yùn)行期間，各指標(biāo)均良好。停機(jī)重復(fù)檢查十字頭滑道間隙及曲拐徑與連桿大頭瓦的徑向間隙均無變化。

結(jié)語

本次檢修共計(jì)9天，檢修費(fèi)用總計(jì)約4萬元。節(jié)約資金70余萬元。本次自主修復(fù)，不但大大節(jié)約了檢修時(shí)間，并且為公司節(jié)約了大量檢修費(fèi)用。更為重要的是本次檢修解決了生產(chǎn)急需，保障了整套變壓吸附裝置穩(wěn)定高效運(yùn)行。對(duì)該壓縮機(jī)滑道修復(fù)也填補(bǔ)了公司處理該類設(shè)備問題的空白，為今后提升設(shè)備檢修技術(shù)進(jìn)而提升設(shè)備管理水平有很大的幫助。

[1]寧德君，柴連滿，劉寶軍，侯立鋒.4M40型壓縮機(jī)十字頭滑道斷裂的技術(shù)修復(fù).石油化工設(shè)計(jì)，2007,24（1）：31-34.