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空压机膜片泄漏问题的研究与解决

空压机膜片泄漏问题的研究与解决

  引言

  C 4204 空气压缩机是乙烯高压装置的重要设备, 为隔膜式压缩机, 它的作用是压缩空气作引发剂注入二次压缩机入口管线, 向反应器前端提供可计量的空气。昆山空压机是回转容积式压缩机,在其中水或其它液体当作活塞来压缩气体,然后将气体排出。其入口压力(pressure)为 0. 5Mpa, 出口压力为 
  2
  8. 1Mpa, 驱动电机功率为
  5. 5KW.
  高压 C 4204 空气压缩机在茂名乙烯厂使用过程中, 气室膜头常常出现异常现象, 检修频繁, 平均间隔七天检修一次, 膜片总的使用寿命为 600h; 同时对比国内大庆石化总厂、燕山乙烯厂同类压缩机的运行情况, 其膜片使用寿命均能达到 2 000h.通过现场检修统计数据情况分析, 影响(influence) C 4204 空气压缩机运行周期主要问题是: 膜片泄漏。金沙澳门官网平台主要噪声源是进、排气口,应选用适宜的进排气消声器。空压机进气噪声的频谱呈低频特性,进气消声器应选用抗性结构或以个、抗性为主的阻抗复合式结构。空压机的排气气压大,气流速度高,应在空压机排气口使用小孔消声器
  1 膜片泄漏原因分析
  通过检修记录和现场设备实物分析(Analyse)后对比, 针对膜片寿命低的问题的各方面进行分析, 找出所有造成膜片泄漏的末端因素。昆山空压机保养主要噪声源是进、排气口,应选用适宜的进排气消声器。空压机进气噪声的频谱呈低频特性,进气消声器应选用抗性结构或以个、抗性为主的阻抗复合式结构。空压机的排气气压大,气流速度高,应在空压机排气口使用小孔消声器根据其工作原理, 造成膜片泄漏的原因通常有如下几种:
  1) 膜头强度不够。经过现场验证, 膜头出气口的位置(position )由于较薄, 抗变形能力差, 强度不足, 经过强度计算, 其强度为 258Mpa, 因而达不到设计要求的560Mpa 的强度, 同时由于螺栓的紧力过大, 超过要求的 720N m, 因而使用过程中膜头受压力后向外变形, 造成膜头弧面突起, 不能保持膜头弧面的完整性, 致使膜头弧面的弧度发生变化; 因为膜头变形, 导致膜片(Diaphragm)在工作过程中容易损坏, 而产生裂纹造成膜片泄漏。结论: 膜头强度不够是主因。
  2) 气阀阀盖紧力不当。经过现场验证, 在检修吸排气(Exhaust)阀的过程中, 需要更换的O形密封圈较多, 因此在把紧阀盖过程中, 压缩余量较大, 力度不够, 就造成压不紧气阀而使气阀O形密封圈密封效果(xiàoguǒ)不良,导致(cause)气阀漏气; 上得太紧, 就造成环形塞凸出膜头, 致使膜片破裂。结论: 气阀阀盖紧力不当是主因。
  3) 工作油压过高。通过现场检查系统油路, 油路堵塞, 油止回阀、溢流阀, 溢流阀调节失效, 会使工作油压过高, 影响(influence)膜片的正常(normal)工作; 根据使用四个月的操作记录(jì lù)统计计算, 由于工作油压造成膜片泄漏的机率小于0. 3%.结论: 工作油压过高不是主因。
  4) 吸排气阀损坏。金沙澳门官网在启动前,首先启动油泵控制系统,油泵控制系统启动后保证空压机各润滑部件润滑良好,同时油泵控制系统可通过内置的温控阀来调节内部油压和油温,以满足系统需要。通过(tōng guò)现场验证出入口阀损坏的主要造成流量波动, 对膜片的正常工作影响不大, 根据使用四个月的操作记录统计计算, 由于吸排气阀损坏造成膜片损坏的机率小于 0. 5%.结论: 吸排气阀损坏不是主因。
  5) 环形塞凸出。通过现场调查验证(Experimental), 由于环形塞凸出膜头, 膜片在工作过程(guò chéng)中, 应力集中在环形塞头的凸点处, 所以容易导致膜片裂纹, 膜片裂纹点就在环形塞顶端压痕处。结论: 环形塞凸出是主因。
  6) O形密封圈材料品质不合适。经过调查(survey)验证, 由于检修(Overhaul)时所使用的O形密封圈的材质不一样, 截面直径加工不统一, 尺寸有 160 
  4. 2mm 的、有 159 
  4. 5mm 的, 在更换(replace)密封圈后, 把紧螺栓时O形密封圈的压缩量存在着不稳定, 在工作(gōng zuò)过程中容易造成密封圈变形, 而导致密封效果不良, 出现漏油漏气现象, 对空气压缩机的运行状况有一定的影响(influence), 但没有造成膜片裂纹。昆山空压机是一种用以压缩气体的设备。空气压缩机与水泵构造类似。大多数空气压缩机是往复活塞式,旋转叶片或旋转螺杆。离心式压缩机是非常大的应用程序。结论: O形密封圈材料品质不合适不是主因。
  7) 膜片的质量不良。C 4204 空气压缩机(compressor)的膜片是金属膜片, 是三膜片结构, 每块膜片的厚度约为0. 5mm.
  油压侧膜片(Diaphragm)与气压侧膜片形式是一样的, 都具有平整平面, 中间侧膜片开有泄漏通道, 其目的是气体或液体(liquid)可以流出和可以探测到。通过调查, C 4204 空气压缩机膜片, 虽然生产厂家(factory)不同, 所用的材料有所不同, 膜片的弹性、强度不一样, 但是通过现场验证, 膜片能正常使用。结论: 膜片的质量差不是主因。
  通过以上的分析论证, 得出了造成 C 4204 空气压缩机膜片泄漏的主要原因是:
  ( 1) 膜头强度不够;( 2) 气阀阀盖紧力不当;
  ( 3) 环形塞凸出。
  2 膜片的技术改造措施
  针对造成空气压缩机(compressor)膜片、膜头泄漏的主因, 提出了技术改造措施(指针对问题的解决办法)。
  2. 1 对原膜头进行重新设计改造加工
  针对膜头变形, 对 C 4204 空气压缩机原膜头进行尺寸(size)测量, 并就其变形原因进行分析后, 发现由于膜头顶部与出入口阀座底部之间的厚度过小, 导致抗冲击和抗疲劳强度不足, 经强度计算, 并在确保安全系数前提下由原厚度 
  9. 5mm 增加至 
  15. 5mm;同时, 因阀座孔深度减少, 阀及其支撑筒套尺寸不变, 出口法兰盖螺栓则需要相对加长约 6mm.
  膜头改造后, 其强度由原来的 258Mpa 提高(到 712Mpa, 超过了设计(design)要求的强度 560Mpa, 达到了使用要求。通过技术改造后四个月的使用与检修记录看, 膜头的损坏(damage)率为 0%, 造成膜片损坏率为 0%, 膜头的运行状况良好。
  2. 2 改变气阀阀盖的预紧力
  在检查气阀情况(Condition)时, 为了便于检修(Overhaul)及备件加工, 对阀压盖螺栓进行了更换, 由原来的英制的 7 16 改为公制 M12 的螺栓; 在对阀压盖螺栓进行更换后, 对阀压盖螺栓的预紧力在确保密封的前提下进行改变,根据螺栓的公称直径得出预紧力为 120N.通过技术改造后四个月的使用与检修记录看, 因气阀阀盖的预紧力不当而造成膜片损坏机率为 0%, 实施(Implementation)效果良好。
  2. 3 调整环形塞尺寸(size)
  在更换膜片时, 采取先安装出口阀, 并上紧压盖, 然后观察环形塞是否凸出膜头, 再根据实际凸出量,再次拆下环形塞调整。通过实施后, 很好地控制了环形塞的尺寸。从技术改造后四个月的使用与检修记录看, 环形塞造成膜片损坏机率小于0. 5%, 实施效果良好。
  将环形塞先不装上 O 形圈, 组装环形塞并顶紧, 然后测量环形塞凸出量来调整环形塞尺寸, 使其不凸出膜头, 也就是使环形塞凸头高度相当于膜头出口孔至阀座底之间的厚度。通过技术改造后四个月的使用与检修记录看, 措施实施后环形塞对膜片的破坏率为 0% , 实施效果(xiàoguǒ)良好。
  膜头经改造后, 环形塞的长度由原来的 
  13. 5mm 增加 6mm 改变为 
  19. 5mm, 安装后保持环形塞头与出口孔上部有 2mm 左右的距离。措施实施后, 环形塞与膜头底部保持有 2mm 的间隙, 保持在良好的状态(status)下运行。通过技术改造后四个月的使用与检修(Overhaul)记录看, 没有由于环形塞的问题(Emerson)造成膜片泄漏。
  通过实施(Implementation)调整环形塞尺寸(size)措施后, 从技术改造后四个月的使用与检修记录看, 造成膜片泄漏的机率小于1%, 实施效果良好。
  3 结束语
  通过(tōng guò)分析造成膜片泄漏原因与技术改造后, 对 C 4204 空气压缩机在随后的四个月内进行了跟踪巡查, 各项运行参数指标均在标准(biāo zhǔn)范围内, 膜片没有出现泄漏, 膜片的使用寿命(lifetime)从改造前的 600h 提高到改造后的 2 100h, 大大提高了膜片使用寿命。
  通过对空气(Basin air)压缩机气室膜头进行改造, 降低了空气压缩机的检修频率和造成设备停车影响生产的隐患, 最大化减少了材料消耗, 减少了环境感染和物质浪费, 取得了显著的社会效益和经济效益(Economic performance)。


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    标签:昆山空压机
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