【压缩机网】河南豫光金铅股份有限公司制氧厂2005年2月份建成投产一套KDONAr-6000/ 2000/180型空分装置，其中氧压机采用某国内压缩机公司生产的ZW-52/20型活塞式氧压机，工厂代号0310X，采用立式、四列、四缸、三级双作用、气缸无油润滑、水冷式。氧压机三台，两用一备。
一、机器结构简介
一二级活塞环为普通的搭接口式矩形断面聚四氟乙烯环。三级活塞环采用T型活塞环结构，这种环经过一段时间运转后，T型环的肩格靠在间隔圈上，抵消了环背面的气体使环压到气缸镜面上的力，所以这种T型环磨损甚小，这样就提高了活塞环的使用寿命，至少在8000小时以上。但活塞是组合式的形式：5只活塞环嵌在三种规格共5只间隔圈内，由活塞体通过螺母、垫碗、活塞杆组装在一起，因此增加了加工、装拆的麻烦。见附图。
该机器运行参数如下：
一级吸气压力0.016MPA，末级冷却器后温度≦45℃；
实际运行中，一级吸气压力0.012MPa 一级排气0.28MPa，一级排气温度170℃；
二级排气压力0.88MPa，二级排气温度158℃；
三级排气压力1.50MPa，三级排气温度85℃。
二、故障现象
2018年8月28日，因处理1#氧压机三级活塞杆带油，更换了一套备用三级活塞杆活塞体活塞环的组装件，该组装件是从另一台氧压机上因导向环拆下更换新导向环后存放于仓库。同时将二三级密封器内的密封件予以更换。检查二三级气阀，因缓冲片外缘掉块更换一只新二级排气阀。检修结束，开机，其二级排气压力达到了1.02MPa，二级排气温度达到170℃，而在检修前运行时分别是0.88MPa、160℃。针对二级排气压力、温度偏高异常，首先检查压力表和热电阻，并未发现异常，而且二级排气温度、压力是同时升高，说明是真实变化，并不是仪表测量问题。其次因三级吸气阀不烫手，停机后再次检查三级排气阀，有部分弹簧断裂，更换全部弹簧。开机后，二级排气温度、压力仍是偏高，没有改善。
29日，再次拆三级吸气阀、排气阀进行查漏，更换掉一个内漏稍大的吸气阀和排气阀，并吊出三级活塞进行检查，五个活塞环中一个环卡在活塞体间隔圈槽内不能灵活伸缩。于是解体活塞，取出活塞环进行修复，确保足够的轴向间隙，能够在槽内灵活。处理完毕，开机，各级压力分别达到0.28、1.0、1.4MPa，二级排气温度与一级排气温度仅差2℃，分别是168℃和170℃，仍是二级排气温度压力异常。
30日，检查全部气阀，更换有裂纹的二级排气阀片一只和部分气阀弹簧，中午开启升压试机，二级排气压力仍是1.0MPa。于是停机，这次更换新活塞杆和五只新活塞环组装的活塞体组装件，回装后开机，二级排气压力0.88MPa，排气温度相应随着下降，至此，二级排气压力和温度异常偏高的故障得以解决。
三、原因分析
2006年因该空分装置的氮压机（工厂代号0546）发生一起活塞环磨损严重导致环槽内弹力环跑出摩擦住气缸的严重事故，许多弹力环碎片挤压在气阀内，造成温度压力异常，气缸出现多处划痕磨损。为了避免在氧压机上发生类似事故，经与压缩机厂家交流后，当时就把这三台氧压机的活塞体上弹力环全部拆下，开机后未见各级压力有明显变化，这十几年来一直运行稳定。
豫光制氧厂有共计14台活塞式氧氮气压缩机，以往活塞机上斜切口或搭接口活塞环一般采用矩形活塞环，使用极限是当磨损量达到1/3径向厚度时才予以更换新环。如该氧压机一二级活塞环新环厚度15mm，当磨损到环厚接近10mm时，考虑到下一个例检运行周期，我们就主动更换新环，不会出现因活塞环太薄而导致压力温度升高现象。而该三级活塞采用组装式，用的是T型环，过去每4000小时解体活塞专门例检时，活塞环厚度一直未见明显变化，不像一二级活塞环磨损量大需要更换，因此数年后不再专门解体三级活塞检查活塞环厚度，除非出现导向环不符合技术要求才解体予以更换导向环，此时若活塞环厚度未明显变小，一般也不予更换活塞环。
活塞环的密封作用主要是依靠活塞环外表面紧贴气缸表面、活塞环底平面与环槽底平面紧贴以及整个活塞环组的间隙空间形成的阻塞密封和节流密封的共同作用而建立起来的。T型环与活塞体的间隔圈之间设计是一个很小的间隙，在运行初期，活塞环在泄漏进环背面空间气体力形成的背压作用下，T型环外圆表面紧贴气缸内壁而存在磨损，直到环与间隔圈的间隙为零时活塞环受间隔圈限制无法再向外扩张，这时仅靠活塞环外表面与气缸之间的狭小间隙的气体节流和此后活塞环相互之间的空间的膨胀作用而达到密封作用，但其密封性不如之前活塞环能够紧贴气缸时的状态。8月28日这次虽然T型环厚度简单用塞尺从活塞环轴向间隙塞进配合游标卡尺去量仍有约11mm（新环12mm厚），但事后分析时在活塞体上用手撑开活塞环，量其外径，仅∮209.8mm，而三级气缸内径∮210mm，由于活塞环受间隔圈限制没有伸缩余量，因此活塞环不能紧密贴合在气缸镜面上形成密封，导致密封性差。在三级一端吸气时，另一端被压缩的高压气体会部分窜到该吸气端，造成二级排气压力升高，温度相应升高。为了进一步利用和延长T型环的使用寿命，解体活塞更换新活塞环时，将其活塞体上各间隔圈送到车床上加工，内径扩大1mm，由∮197mm扩大到∮198mm。
四、结束语
活塞压缩机级间压力偏高，一般是高压级气阀内漏和高压级活塞环泄漏，本次出现的二级排气压力偏高故障，因我们在这种组装式活塞方面认识不到位，缺乏活塞环磨损需更换的经验理论数据，导致处理问题费了周折。在今后例检三级时，要测其活塞环撑开后的外径，与气缸内径对比，当≤210mm时要解体活塞更换新活塞环。由于活塞环开始运行时有一个跑合过程，因此更换新的环后应先无负载地运转一段时间，然后逐渐升高压力。因压缩氧气介质的特殊性，运行中密切注意氧压机的温度压力是否出现异常突然变化或与以往数值差别较大，如有就需停机进行检查。气阀、气缸、密封器、曲轴箱等要按要求每4000小时进行检查、更换磨损件。出现异常撞击声响要采取紧急停机，防止撞缸事故的发生。一般运转16000～24000小时后机组要解体大修进行全面检查，并对照原来的记录数据重新找中、找平，修配或更换磨损及损坏的零部件，以恢复机器的最佳运行性能。
来源：本站原创
【压缩机网】河南豫光金铅股份有限公司制氧厂2005年2月份建成投产一套KDONAr-6000/ 2000/180型空分装置，其中氧压机采用某国内压缩机公司生产的ZW-52/20型活塞式氧压机，工厂代号0310X，采用立式、四列、四缸、三级双作用、气缸无油润滑、水冷式。氧压机三台，两用一备。
一、机器结构简介
一二级活塞环为普通的搭接口式矩形断面聚四氟乙烯环。三级活塞环采用T型活塞环结构，这种环经过一段时间运转后，T型环的肩格靠在间隔圈上，抵消了环背面的气体使环压到气缸镜面上的力，所以这种T型环磨损甚小，这样就提高了活塞环的使用寿命，至少在8000小时以上。但活塞是组合式的形式：5只活塞环嵌在三种规格共5只间隔圈内，由活塞体通过螺母、垫碗、活塞杆组装在一起，因此增加了加工、装拆的麻烦。见附图。
该机器运行参数如下：
一级吸气压力0.016MPA，末级冷却器后温度≦45℃；
实际运行中，一级吸气压力0.012MPa 一级排气0.28MPa，一级排气温度170℃；
二级排气压力0.88MPa，二级排气温度158℃；
三级排气压力1.50MPa，三级排气温度85℃。
二、故障现象
2018年8月28日，因处理1#氧压机三级活塞杆带油，更换了一套备用三级活塞杆活塞体活塞环的组装件，该组装件是从另一台氧压机上因导向环拆下更换新导向环后存放于仓库。同时将二三级密封器内的密封件予以更换。检查二三级气阀，因缓冲片外缘掉块更换一只新二级排气阀。检修结束，开机，其二级排气压力达到了1.02MPa，二级排气温度达到170℃，而在检修前运行时分别是0.88MPa、160℃。针对二级排气压力、温度偏高异常，首先检查压力表和热电阻，并未发现异常，而且二级排气温度、压力是同时升高，说明是真实变化，并不是仪表测量问题。其次因三级吸气阀不烫手，停机后再次检查三级排气阀，有部分弹簧断裂，更换全部弹簧。开机后，二级排气温度、压力仍是偏高，没有改善。
29日，再次拆三级吸气阀、排气阀进行查漏，更换掉一个内漏稍大的吸气阀和排气阀，并吊出三级活塞进行检查，五个活塞环中一个环卡在活塞体间隔圈槽内不能灵活伸缩。于是解体活塞，取出活塞环进行修复，确保足够的轴向间隙，能够在槽内灵活。处理完毕，开机，各级压力分别达到0.28、1.0、1.4MPa，二级排气温度与一级排气温度仅差2℃，分别是168℃和170℃，仍是二级排气温度压力异常。
30日，检查全部气阀，更换有裂纹的二级排气阀片一只和部分气阀弹簧，中午开启升压试机，二级排气压力仍是1.0MPa。于是停机，这次更换新活塞杆和五只新活塞环组装的活塞体组装件，回装后开机，二级排气压力0.88MPa，排气温度相应随着下降，至此，二级排气压力和温度异常偏高的故障得以解决。
三、原因分析
2006年因该空分装置的氮压机（工厂代号0546）发生一起活塞环磨损严重导致环槽内弹力环跑出摩擦住气缸的严重事故，许多弹力环碎片挤压在气阀内，造成温度压力异常，气缸出现多处划痕磨损。为了避免在氧压机上发生类似事故，经与压缩机厂家交流后，当时就把这三台氧压机的活塞体上弹力环全部拆下，开机后未见各级压力有明显变化，这十几年来一直运行稳定。
豫光制氧厂有共计14台活塞式氧氮气压缩机，以往活塞机上斜切口或搭接口活塞环一般采用矩形活塞环，使用极限是当磨损量达到1/3径向厚度时才予以更换新环。如该氧压机一二级活塞环新环厚度15mm，当磨损到环厚接近10mm时，考虑到下一个例检运行周期，我们就主动更换新环，不会出现因活塞环太薄而导致压力温度升高现象。而该三级活塞采用组装式，用的是T型环，过去每4000小时解体活塞专门例检时，活塞环厚度一直未见明显变化，不像一二级活塞环磨损量大需要更换，因此数年后不再专门解体三级活塞检查活塞环厚度，除非出现导向环不符合技术要求才解体予以更换导向环，此时若活塞环厚度未明显变小，一般也不予更换活塞环。
活塞环的密封作用主要是依靠活塞环外表面紧贴气缸表面、活塞环底平面与环槽底平面紧贴以及整个活塞环组的间隙空间形成的阻塞密封和节流密封的共同作用而建立起来的。T型环与活塞体的间隔圈之间设计是一个很小的间隙，在运行初期，活塞环在泄漏进环背面空间气体力形成的背压作用下，T型环外圆表面紧贴气缸内壁而存在磨损，直到环与间隔圈的间隙为零时活塞环受间隔圈限制无法再向外扩张，这时仅靠活塞环外表面与气缸之间的狭小间隙的气体节流和此后活塞环相互之间的空间的膨胀作用而达到密封作用，但其密封性不如之前活塞环能够紧贴气缸时的状态。8月28日这次虽然T型环厚度简单用塞尺从活塞环轴向间隙塞进配合游标卡尺去量仍有约11mm（新环12mm厚），但事后分析时在活塞体上用手撑开活塞环，量其外径，仅∮209.8mm，而三级气缸内径∮210mm，由于活塞环受间隔圈限制没有伸缩余量，因此活塞环不能紧密贴合在气缸镜面上形成密封，导致密封性差。在三级一端吸气时，另一端被压缩的高压气体会部分窜到该吸气端，造成二级排气压力升高，温度相应升高。为了进一步利用和延长T型环的使用寿命，解体活塞更换新活塞环时，将其活塞体上各间隔圈送到车床上加工，内径扩大1mm，由∮197mm扩大到∮198mm。
四、结束语
活塞压缩机级间压力偏高，一般是高压级气阀内漏和高压级活塞环泄漏，本次出现的二级排气压力偏高故障，因我们在这种组装式活塞方面认识不到位，缺乏活塞环磨损需更换的经验理论数据，导致处理问题费了周折。在今后例检三级时，要测其活塞环撑开后的外径，与气缸内径对比，当≤210mm时要解体活塞更换新活塞环。由于活塞环开始运行时有一个跑合过程，因此更换新的环后应先无负载地运转一段时间，然后逐渐升高压力。因压缩氧气介质的特殊性，运行中密切注意氧压机的温度压力是否出现异常突然变化或与以往数值差别较大，如有就需停机进行检查。气阀、气缸、密封器、曲轴箱等要按要求每4000小时进行检查、更换磨损件。出现异常撞击声响要采取紧急停机，防止撞缸事故的发生。一般运转16000～24000小时后机组要解体大修进行全面检查，并对照原来的记录数据重新找中、找平，修配或更换磨损及损坏的零部件，以恢复机器的最佳运行性能。
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