- 工業過程設備維護與檢修
- 廖傳華 朱廷風 王妍
- 5962字
- 2020-04-30 17:08:32
3.2 往復式壓縮機的檢修
為杜絕壓縮機嚴重事故的發生,以及將故障減少到最低限度,除采取動態監測手段以外,實行科學的計劃檢修對壓縮機安全、穩定、長周期運行也是一種可靠的手段。
3.2.1 往復式壓縮機的計劃檢修制度
壓縮機的計劃檢修制度按檢修的要求和工作量的大小分為小修、中修、大修3種。
(1)小修
不定期進行,主要是檢查性的檢修,例如排除機組運轉時發現的不正常現象,如閥片破裂、彈簧折斷、緊固件松動等。
(2)中修
每半年一次,主要是檢修易損零部件(如進、排氣閥,填料、活塞環、支撐環等),并校驗壓力表、安全閥的精度,以及其他閥門的密封性。
(3)大修
每兩年或三年一次,全面解體、檢查所有零部件。檢查各段進、排氣閥門的氣密性,更換已損壞的零部件;清洗或更換填料,塑料制品的填料每三個月(高溫段每兩個月)檢查一次磨損量;校驗有關儀表(如各段的溫度表、壓力表)及電氣設備、安全聯鎖裝置;檢查氣缸、缸套、活塞環、支撐環的磨損情況,并作必要的更換或修整;檢查各連桿大頭瓦和小頭套的磨損情況,調整軸瓦間隙或更換大頭瓦和小頭套;檢查主軸瓦和十字頭滑履與滑道的磨損情況,調整主軸瓦和滑履滑道間隙或更換主軸瓦和滑履;清洗油過濾器和油箱,必要時更換濾芯,更換潤滑油;清除冷卻器和氣缸水道中的積垢;對照原來記錄的數據重新對壓縮機找正;檢查基礎是否有裂紋和不均勻的下沉等不正常現象,當發現異常時,應采取必要的補救措施后才能運行。在大修中,對零部件的磨損、更換和修復等情況保留永久性記錄,以利于備件的準備及做出預防性改進措施等。
3.2.2 檢修周期和檢修項目
3.2.2.1 檢修周期
檢修周期見表3-1。根據壓縮機日常維護以及對壓縮機狀態的監測,或者已經具備開展預知維護條件的,可不受此約束。
表3-1 檢修周期

3.2.2.2 檢修項目
(1)小修項目
①檢查、緊固各部位螺栓。
②檢查、緊固十字頭銷。
③檢查清洗氣閥或更換閥片、閥座、彈簧和升高限制器等零件。
④檢查或更換密封函填料函。
⑤檢查注油器、循環油止逆閥、油過濾器濾芯、油冷器、油管路等,清除清洗。
⑥清洗氣缸冷卻水夾套。
⑦清洗水冷卻器、油分離器。
⑧消除其他缺陷。
(2)中修項目
①包括小修項目。
②檢查或更換活塞、活塞環、支撐環及活塞桿。
③檢查或更換連桿大頭瓦、小頭套,并調整間隙。
④檢查或更換主軸瓦、并調整間隙。
⑤檢查或更換連桿螺栓;檢查十字頭滑履、滑道,并調整間隙。
⑥檢查調整各段氣缸余隙。
⑦安全閥清洗、研磨和調試。
⑧檢查、修理或更換壓力表、溫度表。
⑨檢查油泵,清洗油箱,更換潤滑油。
檢查、清洗機身呼吸器。
(3)大修項目
①包括中修項目。
②解體、清洗各部件。
③曲軸、連桿、連桿螺栓、十字頭銷、活塞桿無損探傷檢查,必要時更換。
④檢查修理十字頭,必要時更換。
⑤檢查、修理或更換氣缸套。
⑥修理或更換活塞、活塞環、填料函。
⑦檢查機身水平度、垂直度。拉線或采取激光找中的方法對中氣缸中線。
⑧檢查機身與基礎狀況,測量機身下沉情況,根據實測結果進行相應的消缺處理。
⑨檢查、修理冷卻器、油分離器,并做水壓試驗檢查。壓力容器按壓力容器檢驗規程的規定進行。
檢查更換腐蝕的管線及出入口切斷閥;主、輔機防腐噴漆。
3.2.3 往復式壓縮機的檢修方法
零件清洗后即可進行常規檢查。通過檢查發現零件缺陷,區別零件技術狀況,并分辨出零件該修復或該更換,以便檢修中處理。檢測方法如下。
①目視。
利用肉眼或借助放大鏡檢查的方法,稱為目視(亦稱為視檢)。一次宏觀檢查零部件的破裂、折斷、嚴重變形和磨損等。例如:氣缸鏡面的劃痕、軸瓦的拉傷、裂紋和剝落、氣閥的損壞、活塞環及支撐環的磨損等。
②手檢。
憑手的感覺檢查某些緊固件是否松動,轉動副以固定其中一件零件,轉動另一件零件,憑手的感覺判斷轉動副是否正常等。手檢以操作者經驗為主,只作為初檢。
③敲擊聽診。
用敲擊零件發出的聲音來診斷零件。此方法常用來檢查零部件的裂紋及軸瓦巴氏合金的脫殼等。
④測檢。
利用各種測量儀器檢查。常用來檢測彎曲、圓度和圓柱度及各配合間隙和各點水平。用壓鉛法測量軸承間隙、氣缸上下止點間隙。
⑤著色法。
某些零部件的裂紋或金屬表面的裂紋很細,單憑肉眼很難診斷時,常用著色探傷法來判斷。
⑥儀器探傷。
利用磁力、X射線、超聲波等探傷儀器對重要零部件進行內外部缺陷檢查。
⑦水壓試驗檢查。
用以檢驗受壓容器的缺陷和承壓能力。
⑧測量并記錄易損件的尺寸。
3.2.4 往復式壓縮機的檢修質量標準
(1)基礎
①外觀檢查不允許有裂紋、疏松、露筋、滲油和混凝土剝落等缺陷。
②基礎無不均勻下沉或傾斜。
(2)機身、中體
①機身縱、橫向水平度≤0.05mm/m。
②十字頭滑道中心線與主軸瓦背孔中心線垂直度≤0.02mm/m。
③機身主軸承與電機外伸副軸承座孔中心線同軸度≤0.03mm。
④機身滑道圓柱度≤0.5mm。
⑤氣缸中心線與滑道同軸度允許偏差見表3-2。
表3-2 氣缸中心線與滑道同軸度允許偏差 單位:mm

⑥組裝后各列滑道中心線平行度為0.1mm/m。
⑦機身油池進行試漏,試漏時間≥4h機身不得有滲漏現象。
(3)曲軸、軸承
①曲軸經放大鏡或探傷檢查,不得有裂紋缺陷;主軸頸和曲拐擦傷面積不得大于2%,深度不大于0.01mm;超過時需進行機械加工,其加工減少量不超過原軸頸直徑的1%,并調整其配合間隙。
②曲軸安裝水平度≤0.10mm/m。
③曲軸開度差≤10-4s,裝上電機后≤3×10-4s(s為行程,mm)。
④主軸頸徑向圓跳動值≤0.05mm;各主軸頸同軸度≤0.03mm。
⑤軸頸修復后圓度,圓柱度要求見表3-3。
表3-3 軸頸同柱度要求 單位:mm

⑥滑動軸承。
a.瓦背與軸承座孔接觸面積不少于85%,主軸頸與主軸承接觸面積不少于90%。
b.主軸頸與主軸承配合一般為。徑向間隙為(0.8~1.2)×10-3d(d為主軸頸直徑,mm),軸向間隙為0.2~0.5mm。
c.厚壁軸承厚度磨損超過原厚度的10%或剝落、脫殼面積達到3%時,應重新澆鑄或更換。
⑦滾動軸承。
a.滾動軸承應轉動靈活、無雜音,滾子和內外圈的滾動面應無銹蝕、麻點等缺陷。
b.滾動軸承內圈與軸的配合為,外圈與軸承座內孔的配合為
。
(4)連桿、十字頭
①連桿直線度≤0.5mm/m。
②連桿大、小頭孔中心線平行度≤0.05mm/m,孔的圓柱度不超過直徑尺寸公差。
③十字頭和十字頭銷經放大鏡或探傷檢查應無裂紋等缺陷。
④十字頭瓦和十字頭銷徑向間隙:
a.銅合金軸承為(0.7~1.2)×10-3d (d為十字頭銷直徑,mm)。
b.巴氏合金軸承為(0.4~0.6)×10-3d (d為十字頭銷直徑,mm)。
⑤整體連桿小頭軸承與連桿孔的過盈配合量:銅合金軸承為0.02~0.08mm;鋼殼巴氏合金軸承為0.05~0.10mm。
⑥連桿大頭瓦與曲軸頸接觸面積不少于85 %,徑向間隙為(0.0006~0.0008)D(D為曲軸頸直徑,mm)。
⑦連桿軸向間隙一般為0.30~1mm;非定位軸向間隙為2~5mm。
⑧十字頭瓦與滑道應均勻接觸,徑向間隙為(0.6~0.8)×10-3d (d為十字頭外徑,mm)。
⑨十字頭頸部端面與滑道垂直度為0.2mm/m。
十字頭銷的圓度、圓柱度要求見表3-4。
表3-4 十字頭的圓度與圓柱度要求 單位:mm

連桿螺栓經放大鏡或探傷檢查不得有裂紋;螺栓擰緊時,伸長量不超過原長度的0.1%。
(5)活塞、活塞環、支撐環
①活塞、活塞環、支撐環經放大鏡或探傷檢查,不得有裂紋、砂眼、傷痕等缺陷。
②活塞下部耐磨支承表面應均勻接觸,支承面磨損不大于原高度的1/2,并不允許有開裂、脫殼現象。
③活塞與氣缸安裝后徑向間隙:
a.立式氣缸按公式計算
δ=α(t2-t1)D+δ0 (3-1)
式中 δ——徑向間隙,mm;
α——活塞材料的線脹系數,℃-1;
D——氣缸直徑,mm;
t1——室溫,℃;
t2——工作溫度,℃(可取氣體出口溫度);
δ0——按或
配合間隙,mm。
b.臥式氣缸,活塞下部有耐磨支承時,上部間隙值為(0.008~0.002)D(D為氣缸直徑,mm)。
c.無油潤滑活塞,塑料整體支承環外圓與氣缸內壁間隙值為(0.01~0.02) D(D為氣缸直徑,mm)。
④活塞磨損后,測量其圓度、圓柱度應符合表3-5的規定。
表3-5 活塞圓度與圓柱度的要求 單位:mm

⑤活塞中心線與活塞桿孔中心線同軸度≤0.05mm。
⑥活塞桿孔中心線與活塞軸肩支承面的垂直度≤0.2mm/m;活塞環槽兩端面與活塞桿孔中心線垂直度≤0.2mm/m。
⑦活塞環外圓銳角應倒成小圓角,內圓銳角為45°,尺寸見表3-6。
表3-6 活塞環外圓與內圓尺寸 單位:mm

⑧活塞環的徑內磨損量不超過原厚度的20%:軸向兩平面的平面度≤0.05mm。
⑨活塞環放入專用量規內其外表面應密合,透光檢驗時,整個圓周上漏光不得多于兩處縫隙,縫隙長度每處不超過45°圓心角所對的弧長;距開口處不少于30°圓心角所對的弧長。
活塞環放入活塞環槽內,在限制自由膨脹的情況下,沉入0.3~0.5mm;活塞環內圓與活塞環槽底外圓的配合為
,其徑向間隙值見表3-7。
表3-7 活塞環內圓與槽底外圓的徑向間隙 單位:mm

活塞環裝入氣缸后的開口間隙及軸向間隙:
a.鑄鐵活塞環的開口間隙及軸向間隙見表3-8。
表3-8 鑄鐵活塞環的開口間隙與軸向間隙 單位:mm

b.非鑄鐵活塞環開口間隙及軸向間隙:
軸向間隙按公式(3-2)計算
B=hα(t2-t1) (3-2)
式中 B——軸向間隙,mm;
h——活塞環軸向高度,mm;
α——活塞環材料的線脹系數,℃-1;
t1——室溫,℃;
t2——工作溫度,℃(可取氣體出口溫度)。
開口間隙按公式(3-3)計算
A=πDα(t2-t1)+0.005D (3-3)
式中 A——活塞環開口間隙,mm;
D——活塞環外徑,mm;
α——活塞環材料的線脹系數,℃-1;
t1——室溫,℃;
t2——工作溫度,℃(可取氣體出口溫度)。
塑料活塞環在槽內的軸向間隙按公式(3-4)計算
B=bα+0.01b (3-4)
式中 B——軸向間隙,mm;
b——活塞環的軸向高度,mm;
α——活塞環材料的線脹系數,℃-1;
t1——室溫,℃;
t2——工作溫度,℃(可取氣體出口溫度)。
活塞環裝入氣缸后,在符合本節第⑨條要求的情況下貼合允許間隙見表3-9。
表3-9 活塞環裝入氣缸后貼合允許間隙 單位:mm

(6)活塞桿
①活塞桿經放大鏡或探傷檢查不得有裂紋缺陷。
②活塞桿直線度≤0.05mm/m。
③裝機后活塞桿跳動量不超過0.10mm/m。
④活塞桿圓度、圓柱度要求見表3-10。
表3-10 活塞桿圓度和圓柱度要求 單位:mm

(7)氣缸、氣缸套
①氣缸內壁應光滑,無裂紋、砂眼、銹斑和拉毛等缺陷;如拉毛溝槽超過1/4周或溝深超過0.5mm時,應鏜缸、鑲缸套或更換缸套,鏜缸直徑增大量不大于原氣缸內徑的2%,壁厚減少量不大于原壁厚的1/12。缸徑增大后,活塞推力增加量不大于設計值的10%。
②氣缸的圓度、圓柱度、均勻磨損值見表3-11。
表3-11 氣缸的圓度、圓柱度和均勻磨損值 單位:mm

③氣缸與氣缸套配合過盈量:(0.000.5~0.0002)d(d為氣缸套外徑,mm)。
④氣缸安裝水平度≤0.05mm/m。
⑤氣缸水壓試驗:
a.設計壓力<10MPa時,試驗壓力為設計壓力的1.5倍,但不得小于0.5MPa。
b.設計壓力≥10MPa時,試驗壓力為設計壓力的1.25倍。
⑥調整氣缸與活塞的余隙,應符合表3-12的規定。
表3-12 氣缸與活塞的余隙 單位:mm

⑦氣缸連接螺栓擰入后和連接端面的垂直度為1mm/m,螺栓擰緊后,螺母與連接支承面應均勻接觸。
(8)閥片、閥座
①閥片、閥座、升高限制器表面應平整、光滑,不允許有裂紋、傷痕、麻點、銹斑等缺陷。閥片與閥座結合嚴密。
②氣閥彈簧應無損傷、銹蝕,不允許傾斜,彈性良好;同一閥片的彈簧在自由狀態下長度差不超過1mm。
③氣閥組裝后,彈簧彈力應均勻,閥片和彈簧應無卡澀觀象。
④氣閥組裝后,其調節裝置和閥片開啟度應符合圖樣規定。
⑤氣閥組裝后,應以煤油進行嚴密性試驗,在5min內允許有不連續的滴狀滲漏,其滲漏程度可參考表3-13。
表3-13 氣閥滲漏程度

⑥氣閥組裝后,氣閥中心螺栓和螺母應擰緊,并鎖緊放松墊片。
(9)填料函、刮油器
①金屬或塑料密封元件不允許有劃痕、損傷等缺陷。
②密封元件安裝前需研磨刮配,平面和徑向密封面應接觸均勻,每平方厘米內不少于5~6個色印點,接觸面積不少于85%。
③金屬密封元件的軸向間隙為0.05~0.20mm;塑料密封元件的軸向間隙,按其膨脹系數的大小來確定,一般為金屬密封元件間隙的2~3倍。
④錐形金屬填料密封環、平面金屬填料密封環、塑料平面密封環的徑向開口間隙見表3-14。
表3-14 徑向開口間隙 單位:mm

⑤填料密封環組裝時,開口間隙應互相錯開120°。
⑥塑料平面填料盒內閉鎖環與密封環等密封元件的組裝需按順序進行,閉鎖環靠近氣缸方向,密封環在外,接著是阻流環;閉鎖環與密封環互相貼合的兩個端面內圓不得倒角或倒圓。
⑦填料函安裝時,必須保證潤滑油及冷卻水流道對正和暢通。
⑧刮油環內圓柱面應與活塞桿貼合,要求和填料密封環基本相同,安裝時注意不得將刮刃口方向裝反,設有兩個以上刮油環時,刮油環刃口方向應相反,以達到往復刮油的目的。
(10)安全閥
①閉式安全閥閥體應做水壓強度試驗,試驗壓力應為系統工作壓力的1.5倍。
②安全閥應進行氣密性試驗,試驗壓力為系統工作壓力。
③安全閥啟跳壓力按系統額定工作壓力的1.05~1.1倍。
(11)聯軸器、皮帶輪
①聯軸器兩軸對中偏差見表3-15。
表3-15 聯軸器兩軸對中偏差 單位:mm

②兩皮帶輪寬度中心線應在同一平面內,允許偏差≤1mm;軸向傾斜度≤0.5mm/m。
(12)齒輪油泵、注油器
①齒輪油泵的檢修方法和質量標準按《齒輪泵維護檢修規程》(SHS 01017—2004)執行。
②注油器試驗壓力為工作壓力,保持30min不漏為合格;注油器注油止逆閥強度試驗壓力為公稱壓力的1.5倍。
(13)冷卻器、緩沖器、油分離器
冷卻器、緩沖器、油分離器的檢修方法和質量標準按《壓力容器維護檢修規程》(SHS 01004—2004)執行。
(14)管道、閥門
管道、閥門的檢修方法和質量標準按《工業管道維護檢修規程》(SHS 01005—2003)執行。
3.2.5 維護檢修安全注意事項
(1)維護安全注意事項
①嚴禁違章開停車和違章操作。
②嚴禁使用不合格或變質潤滑油。
③臨時處理故障,必須辦理安全檢修任務書,采取可靠安全措施,并按規定進行審批。
④嚴禁帶壓松動或緊固螺栓。
⑤轉動外露部分必須有安全防護裝置。
⑥設備運行時,不得在轉動部位擦抹設備或檢修。
⑦起吊重物不得在運行設備上方停留。
⑧現場不得存放與設備運行無關的物品,保持現場暢通。
(2)檢修安全注意事項
①設備檢修前必須辦理安全檢修任務書,采取可靠的安全措施,并按大、中、小修規定逐級審批。
②按規定停車,卸完余壓、處理合格。
③切斷電源、并掛上“有人檢修,禁止合閘”標志。
④按規定辦理設備交出檢修手續。
⑤對檢修用起吊機具、工具進行嚴格檢查,確保安全可靠。
⑥對應該加盲板的部位加上盲板,并有盲板示意圖。
⑦拆卸零部件必須按順序進行整齊擺放,高壓螺栓、活塞桿等外露螺紋,必須加以保護,以免損傷,檢修現場用專用圍欄圍上,檢修完畢將圍欄和其他臨時設施拆去。
⑧拆開的設備孔、管孔,要及時堵好防止掉進雜物。
⑨使用吊車和其他起吊機具時,必須有專人指揮,繩索要拴牢固。
交叉作業時,下面工作人員要戴安全帽。高空作業時,工作人員要系安全帶。
需要動火作業時,必須辦動火證,并按規定審批。
檢修用臨時燈電壓不得超過36V,罐內作業臨時燈電壓不得超過12V。
壓力容器水壓試驗,必須按規程規定進行。
檢修完畢后,對需要封閉的部位應先經過仔細檢查,防止工具、雜物等留在設備內。
檢修完畢應按盲板分布圖拆除檢修前所加的盲板。
(3)試車安全注意事項
①設備檢修后試車,要有試車方案(小修除外),經審批后按方案組織試車。
②試車必須有專人指揮,專人負責安全,專人進行操作。
③試車前需按相應要求做好一切準備工作。
④試車過程中,禁止無關人員進入現場。
⑤試車中如發生異常現象,要立即停止試車,查出原因并處理后,再繼續試車。