摘要：分析了燕山石化炼油二厂连续重整4M40-142/2.4-8.5四列二级对称平衡型往复式压缩机大头瓦烧瓦原因，提出了解决方案，为此类问题的处理提供了借鉴。
关键词：往复式压缩机,曲轴,大头瓦,烧瓦,处理方法
前言
往复式压缩机属于容积式压缩机，是使一定容积的气体顺序地吸入和排出封闭空间提高静压力的压缩机，具有以下特点：
※ 压力范围广，从低压到高压都适用;
※ 热效率较高;
※ 适应性强，排气量可在较大的范围内调节;
※ 对制造压缩机的金属材料要求不苛刻。
基于以上特点，往复式压缩机在石油、化工、新能源、食品、饮料等行业中被广泛的应用。往复式压缩机主要由三大部分组成：
※ 传动机构(包括曲轴、轴承、连杆、十字头、联轴器等);
※ 工作机构(包括气缸、活塞、气阀等);
※ 机身。
其中传动部分的作用是把电动机的旋转运动转化为活塞往复运动，因此其在压缩机的运行中起着非常关键的作用。
燕山石化公司炼油二厂80万吨/年连续重整装置新氢增压机为沈阳气体压缩机厂生产的4M40-142/2.4-8.5-57.8/7.5-23-BX型压缩机。该机负责将连续重整装置生产的氢气经两级压缩后一部分送至预加氢，大部分送至氢气管网，供中压加氢、柴油加氢等临氢装置使用。该机组共有3台，组成开二备一的配置，其工艺位号为K202A/B/C。该连续重整装置投产于1997年8月，设计处理量为60万吨/年，2008年10月经过改造，装置处理量扩至80万吨/年，K202机组本体未做动改，将重整产物分离罐D201、1#再接触罐D202、2#再接触罐D203进行了更新，开工后压缩机带液情况较严重。
1.K202的基本参数及结构
1.1K202的设计参数
1.2压缩机的基本结构
K202压缩机为四列二级对称平衡型往复式压缩机，机身由两个两列机身组合而成，两个机身用螺栓联接在一起。其中一段每列共有6个进气阀和6个排气阀，二段每列共有4个进气阀和4个排气阀。负荷调节方法是压开吸入阀和固定余隙腔，气量调节范围是0～25%～50%～75%～100%。其结构简图如下：
2.K202C烧瓦事故情况描述
该机组自1997年8月投入运行以来，到2010年已累计运行超过13年，2004年曾出现过烧瓦及曲轴磨损故障，经过处理后，2005年至2010年运行情况基本稳定，未再出现过严重的设备故障。
2010年11月1日14:00，班组操作人员发现K202C主轴瓦温度上升，其中2#主轴瓦温控TE-4003从31.9℃快速升至70℃，油压下降，操作人员立即到现场，发现K202C机组振动较大，立即停机处理。同时开启K202B。
停机后，车间管理人员立即联系维修人员对机组曲轴箱进行拆检查看曲轴运行情况及对主油泵进行拆检，发现压缩机3#缸连杆大头瓦严重磨损，瓦面巴氏合金层严重烧毁，瓦基已基本磨掉。与之配合的曲轴表面磨损严重，有大量黑皮。3#缸连杆体沿周向有较深划痕，为烧瓦时瓦背与之摩擦所形成。
3.K202C烧瓦事故原因分析及处理
3.1K202C烧瓦事故原因分析
一般而言，烧瓦的原因主要有以下几点：
※ 轴瓦与轴之间的间隙不合适;
※ 轴承偏斜或轴弯曲;
※ 润滑不良;
※ 油质太脏或变质，或有其它杂质进入轴承。
本次故障发生后，通过查阅最近一次机组检修的记录得知，检修时轴瓦与轴之间的间隙及轴弯曲度均在正常范围内。而机组所使用的润滑油也每月定期采样由检验中心进行粘度及机械杂质等分析，油质无异常。在本次故障中，从压缩机故障经过及拆检情况分析及从压缩机由出现振动大及主轴承温度升高时间上看，30分钟内二级连杆大头瓦出现了严重的磨损，曲轴表面同样烧损，可以判断本次故障是由于该大头瓦处润滑不良造成的。检查压缩机油系统，发现从十字头到连杆的油路畅通，经过与主机厂技术人员的共同探讨，分析原因如下：
该机组是2008年10月大修，在2008年至2010的时间段内，由于装置改造导致机组带液增加，机组故障较多，开停车较为频繁，其中最短的运行时间仅为两周。2010年以来，随着对机组切液频次加强，机组的运行周期已经延长到3个月左右。机组频繁开停时对轴瓦的冲击及磨损较正常运行时大，K202机组使用的大头瓦为薄壁瓦，薄壁瓦的巴氏合金层较薄，一般不大于1.5mm，频繁冲击 可能导致轴瓦表面巴氏合金层出现龟裂，连杆大头瓦的巴氏合金层在运行中突然出现疲劳脱落，脱落的巴氏合金在瓦基与轴瓦中被碾压的同时，油膜遭到破环，并堵塞油孔，轴瓦与轴形成干摩擦，而烧融的巴氏合金黏在曲轴表面又加快了大头瓦的磨损，因此大头瓦迅速烧毁。
3.2大头瓦及曲轴修复情况及处理措施
1)曲轴经磁粉探伤发现大面积表面裂纹，如图5所示。经磨至Φ247后，仍留有表面裂纹一条约4mm长。该拐径最终尺寸为Φ247_0.12～_0.13mm。最后一条裂纹经打磨后除掉，留有约Φ8mm、深0.3mm的光滑凹坑一处，不影响短期使用。
2)连杆检测：镶瓦后大头孔Φ247+0.1～+0.12,小头十字销孔Φ145+0.11～+0.20(标准Φ145+0.08～+0.10)，大小孔平行度0.07mm(要求0.02mm)短期可用，待新连杆到货后进行更换。
3)对3#缸连杆大头瓦进行更换，将薄壁瓦更换为厚壁瓦。
4)对机组润滑系统进行清洗，更换润滑油。
4.结语
本次K202C烧瓦的故障通过与主机厂技术人员的共同分析找到了原因，并在主机厂配合下对曲轴进行了修复，并对磨损的大头瓦进行了更换。压缩机烧瓦不仅对机组损害巨大，同时也会对装置稳定生产造成影响，因此如何预防此类故障发生显得至关重要。机组带液对压缩机损害严重，仅通过加强切液无法从根源上解决问题，应通过一系列技措手段设法彻底解决带液问题，避免压缩机的频繁启停。不可否认，此次压缩机烧瓦故障大头瓦与曲轴之所以烧毁严重与操作人员发现轴瓦温度上升后切机不够及时有一定的联系，因此，今后还要加强对机组操作人员的培训，发现机组油压、温度波动和机组振动变化趋势不正常时要尽早切换压缩机，可以有效地将对机组的损害降至最低。
参考文献
1 白彦. 6M50往复式压缩机烧瓦事故分析处理.GM通用机械，2011(7):46-47
2 姜培正主编.过程流体机械.北京：化学工业出版社
