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淺析循環(huán)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的故障及改造措施

文檔作者：宋仁平文檔來源：山東煙臺(tái)巨力化肥有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年12月17日
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2014年第3期 宋仁平：淺析循環(huán)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的故障及改造措施 27
淺析循環(huán)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的故障及改造措施
宋仁平
(山東煙臺(tái)巨力化肥有限公司，山東萊陽 265202)
摘要：循環(huán)機(jī)是小氮肥生產(chǎn)必不可少的運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備，針對(duì)循環(huán)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)的故障進(jìn)行了分析，
對(duì)故障發(fā)生、發(fā)展的過程，故障發(fā)生的原因進(jìn)行了研究，提出了控制故障的措施。
關(guān)鍵詞：循環(huán)機(jī)；故障；原因分析；解決措施
中圖分類號(hào)：TQ051．23 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1005—8370(2014)03—27一O2
循環(huán)機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)中特別是小氮肥生產(chǎn)中大量
使用，設(shè)備的正常運(yùn)行對(duì)安全生產(chǎn)起著至關(guān)重要的
作用。然而在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，經(jīng)常發(fā)生燒大頭瓦、活門
更換頻繁等問題，極端情況下則會(huì)發(fā)生連桿螺栓斷
裂、損毀其他部件等惡性事故。本文針對(duì)頻發(fā)的生
產(chǎn)事故，深入分析，提出相應(yīng)的解決措施，并以我公
司循環(huán)機(jī)改造為例說明措施的有效性。
1 我公司循環(huán)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中存在的問題
我公司在15萬t氨醇的擴(kuò)建改造中，新上了一
套~1200合成氨裝置，其中兩臺(tái)循環(huán)機(jī)采用的是
DZw2O一12／295—320型循環(huán)機(jī)，在使用過程中多次
出現(xiàn)零部件運(yùn)行不穩(wěn)等日常事故及零部件損毀的惡
性事故。日常事故包括機(jī)體振動(dòng)嚴(yán)重、運(yùn)轉(zhuǎn)部件噪聲
大、曲軸箱冒煙，燒十字頭、燒大頭瓦、活門更換頻繁
等機(jī)械故障。惡性事故則在2 循環(huán)機(jī)和1 循環(huán)機(jī)
接連發(fā)生：2 循環(huán)機(jī)連桿螺栓斷裂，曲軸箱底部砸了
一個(gè)直徑大約8 cm的大洞，滑道被砸碎約1／5，連桿
大頭飛出，主十字頭體、連桿報(bào)廢，曲軸磨損嚴(yán)重；1
循環(huán)機(jī)發(fā)生同樣的安全事故，且電機(jī)軸被撞彎。
2 改造措施
針對(duì)這些問題我公司組織專業(yè)人員進(jìn)行深入剖
析與研究，并進(jìn)行了一系列的摸索和改造，并最終收
到良好的效果。
針對(duì)機(jī)體振動(dòng)大的問題，我公司對(duì)全部的進(jìn)出口
管道進(jìn)行了加固處理，機(jī)體振動(dòng)的癥狀有所減輕，但
會(huì)隨其他零部件的磨損而惡化。針對(duì)響聲大、燒十字
體的問題，我公司重點(diǎn)檢測(cè)了十字體與中體滑道的間
隙為0．25～O．30 111122，符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，但事故現(xiàn)象表
明此間隙偏小，為此對(duì)十字頭進(jìn)行了刮研，當(dāng)間隙值
為0．5～0．7 mm時(shí)，燒十字體的問題得到了解決。
但隨著間隙值的增加，泄油量增加，響聲較之前增大。
針對(duì)燒大頭瓦問題，我公司重點(diǎn)對(duì)連桿大頭瓦與曲柄
銷軸之徑向間隙值進(jìn)行測(cè)量，其區(qū)間范圍為0．16～
0．20 mm，基本符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。另外考慮瓦的質(zhì)量存
在問題，經(jīng)更換質(zhì)量?jī)?yōu)良的瓦之后，問題還是沒有徹
底解決，每15天至20天就要更換一次大頭瓦。
5 小 結(jié)
我廠的天然氣制氨工藝決定了碳化塔操作壓力
高，動(dòng)力消耗增加，對(duì)設(shè)備、管、閥要求高，檢修頻率
也會(huì)增加，這是我廠變換氣制堿的劣勢(shì)，但經(jīng)過我們
認(rèn)真摸索，大膽創(chuàng)新，利用系統(tǒng)壓差，解決了碳化塔
水洗問題，將劣勢(shì)轉(zhuǎn)化成了優(yōu)勢(shì)。變換氣制堿塔串
塔AⅡ清洗改造項(xiàng)目投資少，見效快。盡管其直接
經(jīng)濟(jì)效益不很明顯，碳化塔設(shè)備利用率降低，但卻具
有很大的社會(huì)效益。碳化塔洗塔水的根除，為我廠
的生產(chǎn)管理和環(huán)保治理工作提供了保障。
收稿日期：2014—04—17
28 純堿 工業(yè)
針對(duì)2 循環(huán)機(jī)惡性事故，進(jìn)行以下修補(bǔ)：
1)由于原主十字頭體所在滑道破損嚴(yán)重，而副
十字頭體所在的滑道仍完好無損，考慮循環(huán)機(jī)的對(duì)
稱性和受力特點(diǎn)將主十字頭體與副十字頭體更換位
置，與其相連的其它運(yùn)轉(zhuǎn)部件也相應(yīng)更換位置，破損
的滑道進(jìn)行焊補(bǔ)與研磨。
2)焊補(bǔ)曲軸箱底部的大洞，補(bǔ)好后，整個(gè)曲軸箱
底部刷四道環(huán)氧樹脂，焊補(bǔ)的部位刷兩道加強(qiáng)層。
3)更換連桿、主十字頭體部件。
4)研磨曲軸，使曲軸周徑滿足規(guī)范要求。
經(jīng)修補(bǔ)后，2 循環(huán)機(jī)試車正常接人生產(chǎn)系統(tǒng)。
但是接著1 循環(huán)機(jī)也發(fā)生同樣事故。
聯(lián)系了生產(chǎn)廠家的設(shè)計(jì)部門，論證了其可行性，
并根據(jù)我公司現(xiàn)行工藝參數(shù)，通過研算，調(diào)整兩臺(tái)循
環(huán)機(jī)的輸氣量，將循環(huán)機(jī)氣缸的缸徑(原為(p220)改
為 2O5，活塞尺寸也相應(yīng)改小。改造后，振動(dòng)大、響
聲大的問題不復(fù)存在，各運(yùn)轉(zhuǎn)部件的間隙恢復(fù)正常，
自改造以來，該機(jī)一直運(yùn)行平穩(wěn)，在計(jì)劃停機(jī)檢修中
也未發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象。通過技術(shù)改造，節(jié)約了大量的
資金(約為150萬元)，降低了維修費(fèi)用，提高了運(yùn)轉(zhuǎn)
率，為生產(chǎn)的平穩(wěn)運(yùn)行創(chuàng)造了條件。
3 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
由此可見，針對(duì)單個(gè)零部件故障原因的分析和
處理不能夠系統(tǒng)解決循環(huán)機(jī)日常工作故障問題。在
對(duì)該循環(huán)機(jī)基本工作原理及故障發(fā)生過程深入分析
的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)溫度和輸氣量是兩個(gè)根本的、但經(jīng)常
被忽視的影響因素。
3．1 高溫造成循環(huán)機(jī)各部件膨脹。進(jìn)而影響零部件
間的正常間隙
生產(chǎn)中由于循環(huán)量過大，為了控制合成塔的爐
溫，循環(huán)機(jī)近路常開，這使得進(jìn)入循環(huán)機(jī)的氣體溫度
升高，由于氣體受熱膨脹，密度減少，壓力降低，壓縮
比增加，循環(huán)機(jī)出口氣體的溫度也大大提高，同時(shí)各
運(yùn)動(dòng)部件的溫度也隨之升高，由于各部件的溫度和
膨脹系數(shù)不同，造成有些部位的間隙發(fā)生了很大的
變化，如十字頭體與中體滑道的配合間隙，兩者受熱
同時(shí)膨脹，但兩者的膨脹系數(shù)不同，十字頭體的膨脹
系數(shù)大，而中體滑道的膨脹系數(shù)小，循環(huán)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程
中，兩者的配合間隙將變少。各運(yùn)轉(zhuǎn)部件的溫度過
高，變形量會(huì)過大，在交變負(fù)荷的常期作用下，變形
量超出了極限就會(huì)在薄弱部位連桿螺栓處發(fā)生斷
裂。
3．2 循環(huán)機(jī)的輸氣量與合成氨的生產(chǎn)能力不相匹配
發(fā)生事故的根本原因是循環(huán)機(jī)的輸氣量與合成
氨的生產(chǎn)能力不相匹配。循環(huán)機(jī)的輸氣量超出合成
氨的生產(chǎn)能力時(shí)，生產(chǎn)過程中循環(huán)機(jī)的近路需常開，
由此造成進(jìn)氣溫度和出氣溫度的變化，進(jìn)而造成零
部件空隙的變化，導(dǎo)致生產(chǎn)事故。因此選擇機(jī)型的
時(shí)候，不是輸氣量越大越好，而應(yīng)該充分考慮與其它
因素的相適應(yīng)性，輸氣量過小將不能滿足生產(chǎn)的需
要，輸氣量過大將造成浪費(fèi)，而且容易發(fā)生事故。
根據(jù)原因分析，解決循環(huán)機(jī)多發(fā)故障的關(guān)鍵是
處理好循環(huán)機(jī)的輸氣量與合成氨生產(chǎn)能力的匹配問
題。對(duì)輸氣量超過合成氨生產(chǎn)能力的情況，可以減
少循環(huán)機(jī)的輸氣量。方法一是將原大循環(huán)機(jī)拆除，
換成輸氣量少的循環(huán)機(jī)，這在已經(jīng)購置了大能力循
環(huán)機(jī)的情況下會(huì)造成設(shè)備的浪費(fèi)和巨大的經(jīng)濟(jì)損
失。為此探討了方法二，即通過把原循環(huán)機(jī)的缸徑
改小來減少循環(huán)機(jī)的輸氣量，這種方法的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)
合成氨生產(chǎn)能力提高時(shí)，可以用較大的缸徑來替換
改小的缸徑，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的持續(xù)利用。當(dāng)輸氣量小于
合成氨的生產(chǎn)能力時(shí)，則需要增大循環(huán)機(jī)的缸徑或
者更換處理能力更高的循環(huán)機(jī)。
參考文獻(xiàn)
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E53 JB／T9105—1999大型往復(fù)活塞壓縮機(jī)技術(shù)條件Es3．
全國壓縮機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)．
收稿日期：2014—04—14
作者簡(jiǎn)介i宋仁平(1973一)，女，山東煙臺(tái)人，助理工程師，從事氮肥
生產(chǎn)設(shè)備管理多年。

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