摘要：通过分析往复式压缩机气阀典型案例，说明气阀对曲轴反向角和安全运行的影响，提出运行建议。

关键词：往复式压缩机；气阀；反向角

0引言

往复式压缩机是一种应用广泛的气体增压集输装备。气阀是压缩机的重要部件，属于易损件。气阀质量及工作的好坏直接影响压缩机的输气量、功率损耗和运转可靠性。为此，气阀亦被称作压缩机的“心脏”。往复式压缩机依靠活塞在缸内的往复运动来压缩气体，使气体在气缸内完成膨胀、进气、压缩、排气等4个过程，将低压气体升压输出。活塞杆作往复运动时受到压力或拉力，受压时活塞销压向衬套一侧，另一侧出现间隙，润滑油进入，该侧的十字头销和衬套得到润滑和冷却。如果只有一个方向受力，受压一侧就得不到润滑和冷却。因此，受力方向必须周期改变并保持一定时间，使得润滑油充分进入，使连杆小头衬套两侧轮流得到润滑和冷却，这个时间以曲轴转角表示，称为反向角。没有足够大的反向角，十字头和衬套将在很短时间内烧损。

API标准规定反向角不小于15°，COOPER压缩机要求在30°以上(休波瑞尔的技术标准是反向角不小于30°)，ARIAL公司规定最小反向角不小于25°。

往复式压缩机气阀失效形式很多，据不完全统计，压缩机故障停机概率40%以上是因气阀故障引起的。因气阀故障或安装失误，导致压缩机十字头、连杆小头衬套、连杆大头轴瓦和曲轴连杆轴颈烧损事故也时有发生。通过2个典型案例，说明压缩机气阀故障对曲轴反向角的影响。

1案例分析

1.1案例1

1.1.1基本情况

某处理站年5月投用1台CAMERON公司WH74四级压缩机组，用于天然气增压，单台机组设计排气量为2×Nm3/d，最大允许排气压力12MPa，故障时累计运行h。

1.1.2运行与拆检情况

压缩机运行中出现四级排温高保护停机，大约0.5h后运行人员启机，启机过程中3#主轴承温度高报警，未启机成功，停机待检查。维修人员对机组实施拆检，发现第四级压缩缸十字头上下滑板磨损，合金层部分脱落；连杆小头衬套磨损严重；连杆大头轴瓦错位，定位唇失效，磨损严重并存在高温变形；曲轴3#连杆轴颈磨损。拆检第四级压缩缸气阀，发现前端一只排气阀内部零件严重损坏，阀片、弹簧片断裂残缺，故障图片如图1～图6所示。

图1十字头上滑板

图2十字头下滑板

图3连杆小头衬套

图4连杆大头轴瓦

图53#曲轴连杆轴颈(四级压缩连杆轴颈)

图6压缩机四级前端排气阀内部零件损坏情况

1.1.3原因分析

(1)直接原因

四级前部排气阀内部零件损坏后，四级活塞前部气缸与排气道连通，造成四级压缩缸前部(盖侧)在一个工作循环中缸内压力几乎与排气道压力一致。导致十字头销只能承受一个方向的活塞力，使得十字头销与连杆小头衬套之间始终保持一个方向或一个部位接触，造成连杆轴瓦与连杆轴颈之间、十字头销与连杆小头衬套之间不能形成间隙，润滑油不能进入，导致上述运动副得不到有效润滑，出现干摩擦，温度升高，造成压缩机十字头、连杆小头衬套、连杆大头轴瓦和曲轴连杆轴颈全部烧损。

(2)间接原因

运行人员在机组四级排温高保护停机后，不分析排温异常原因，也不通知维护人员或在出现四级排温高保护停机后，即采取停机待查措施。而是采取消除报警，实施启机操作(四级排温高保护停机，大约0.5h后启机)，致使该起事故范围扩大，损坏情况加重。

1.1.4处置与预防

(1)处置措施

对第四级压缩缸十字头和连杆组件进行检测，更换所有损坏部件。3#曲轴连杆轴颈磨损严重，现场无法处理，曲轴送专业厂家维修、校正。

(2)预防措施

运行应

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