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    活塞桿沉降監測系統在往復式壓縮機中的應用

      【壓縮機網】一、簡介

    石化廠從國外引進了一臺往復壓縮機,型號為:B254- 4118N3.3,4列對稱平衡式,進口及出口參數分別為:

    135kPa (A)@14℃、3.4MPa (A)@35℃, 轉速: 425r/min, 行程:240mm。

    該機組配備了活塞桿沉降監測系統。外商在調試該機組時,給出了機組活塞桿沉降監測值的范圍(表1)。如果達到此值,說明支撐環已磨損較大,必須立即停機,否則就會損壞活塞和缸體。
    活塞桿沉降監測系統在往復式壓縮機中的應用

    二、監測原理

    活塞支撐環磨損后活塞下沉,導致沉降傳感器與活塞桿的間隙變化,并引起間隙電壓的變化。傳感器測得的桿沉降值與支撐環的磨損量成正比。具體測量原理如圖1所示。
    活塞桿沉降監測系統在往復式壓縮機中的應用

    A=測量值B(L1+L2)/L1

    需將一些特定的機組參數輸入到監測系統中進行計算,包括連桿長度、活塞桿長度、活塞行程和傳感器定位距離。

    三、運行情況

    在外商給出的參數中, 一級活塞桿沉降監測值

    ROD51830 的高報值為1.5mm, 二級活塞桿沉降監測值

    ROD51831 的高報值為1.4mm, 三級活塞桿沉降監測值

    ROD51832 的高報值為1.0mm, 四級活塞桿沉降監測值

    ROD51833的高報值為0.8mm。

    也就是說,一級活塞桿沉降監測值ROD51830在初始值602μm的基礎上增加1 500μm,達到- 2 102μm時,該值報顯示紅色。具體如下表2。
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    機組運行一段時間后, 二級活塞桿沉降監測值(ROD51831)在DCS上變紅,顯示報警。這表明二級活塞支撐環有磨損,且磨損量已經達到高報值1.4mm,此時需要對支撐環進行更換。報警后機組又運行了一段時間。但為避免出現磨缸和

    積累經驗,決定停機檢修。

    四、檢修情況

    停機后,對壓縮機進行全面測量,數據如表3。
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    1.測量各級汽缸缸體與活塞的間隙。

    在缸體與活塞之間的圓周均布的四點進行測量,并取活塞上部及下部同一貫線上的值。從數據上看,二級缸缸體與活塞環間的間隙不均勻,明顯大于其它缸。特別是活塞的上、下間隙差值,一級為1mm,二級為4.1mm,三級為0.5mm,四級為0.5mm。表明二級活塞的支撐環已嚴重磨損,導致活塞桿下沉,監測儀表ROD51831報警是正確的。

    2.測量支撐環厚度。

    從表3的測量數據來看,二級活塞的支撐環厚度同新環相比,已磨損了2mm,而其它缸的活塞支撐環磨損量,z*大才0.2mm。

    3.測量活塞環厚度。

    從活塞環的測量數據(表4)來看,活塞環沒有磨損。
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    五、數據分析

    根據外商提供的資料,壓縮機活塞支撐環槽的深度數據及支撐環的尺寸如下(表5)。
    活塞桿沉降監測系統在往復式壓縮機中的應用

    從表5可見,二級缸支撐環的理論磨損量為2.8mm,停機檢修時發現,二級缸支撐環實際已磨損了2mm,雖然還

    有0.8mm的磨損量可用,但已接近磨損極限,停機檢修的時間掌握恰當。

    從測量數據來看,外商出于安全考慮,活塞桿沉降值的下限值給的相對小些。如二級活塞桿沉降監測值(ROD51831)為1 920μm,實際上該值還可以放大一些。

    六、改進措施

    由于該機組輸送介質為1 600kg/h的氫氣,該氫氣用于下游的PSA裝置,每延長運行1天,可產生很高的經濟效益。若要使監測值z*大限度地真實反映活塞支撐環磨損的實際狀況,又要確保活塞不發生磨損,這就需要維護人員注意以下事項。

    1.機組在開機前,s*先需對探頭的零點進行校核。使沉降值的起點為零,這個步驟可在Bently儀架上實現。若沉降值的起點調不到零,也要確保每次調整時,起點都保持一致。

    2.當機組運行一段時間后,活塞在汽缸中的位置會由于熱膨脹而抬高,當機組在額定負荷下運轉約4h后,應重新設置監測模塊的零點。

    3.從沉降值A的計算公司A=測量值B(L1+L2)/L1中可以看出,連桿、活塞桿長度、活塞沖程、傳感器的定位,確定

    了比例系數(L1+L2)/L1,因此必須確保其準確性。

    4.活塞桿在往復運動中會產生輕微的彎曲,同時,十字頭與滑道間存在間隙,往復運動中,十字頭會有輕微的上

    下移動。在零點調整時,要考慮到這些因素。

    七、運行周期

    通過一段時間的摸索,壓縮機活塞桿沉降監測值,已能較真實地反映支撐環的磨損程度,壓縮機的運行周期已從6個月延長至8個月。下一步的目標是通過與檢修時測量數據的對比,進一步優化活塞桿沉降監測值,使其z*大限度地反映支撐環的真實磨損量,為企業增效。

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