艾买江·买合木提，黎晓勇，陈文忠

（中国石油独山子石化分公司设备检修公司炼油钳工车间，新疆独山子 833699）

1 引言

100万蜡油加氢C-1002压缩机是该装置的关键机组，该机组为某厂家制造的型号为4M50-18/24-180-BX，四列三级对称平衡式往复压缩机。100万蜡油加氢项目改造后，对该机组增加了无级气量调节系统，并且更换了所有的气阀。

根据检修资料统计，统计从2016年7月至2017年2月在该机组改造后对气阀进行的检修故障，下表1所示。

由表1的检修次数统计来看，该机组改造以后，进气阀频繁出现故障，出现损坏的阀片均为进气阀，且阀片损坏的阀温度都比正常阀升高8°以上，未出现排气阀阀片损坏和温度升高情况。拆解了损坏的进气阀，故障现象均为阀片断裂。气阀运行最短7天，最长16天，严重不满足生产需要。

2 原因分析

2.1 顶开器与气阀间隙不正确

进气阀在安装过程中有一个关键装配尺寸，就是气阀顶开器与气阀之间的间隙，如果间隙过小，顶开器的行程可能会超出气阀卸荷器的行程，导致阀片受力被顶死，若间隙过大，则会导致顶开器无法完全顶开卸荷器，导致卸荷不完全。根据无级气量调节系统厂家给出的间隙标准值为2±0.5 mm，现场测量了每一个进气阀的安装间隙值，表2所示。

表1

测量结果显示顶开器与气阀的间隙符合厂家提供的标准值。

2.2 阀片结构不合适

目前压缩机气阀阀片的结构分为环状阀和网状阀，环状气阀又分为开式和闭式2种，是目前压缩机使用最多的一种气阀，它的密封元件阀片是环状的，结构简单，价格低廉，缺点是阀片易断裂。网状阀在高、低压缩机广泛使用，阀片呈网状，该种气阀使用寿命长，结构较复杂，费用较高，阀片不易断裂。该进气阀阀片结构为网状阀，从结构形势上来看，网状阀阀片的抗断裂能力是大于环状阀的图2。

结论：阀片结构不合适不是主要原因

2.3 阀片材质不合适

该气阀的阀片材质为PEEK（聚醚醚酮），查阅该材质的性能特点，和金属阀片相比，PEEK的密度比金属小，弹性模量也比金属小，因而在撞击速度相同时，与阀座，升程限制器之间的撞击接触应力比金属阀片小的多，同时，PEEK具有良好的柔韧性，具有很高的冲击韧度，能吸收大量的冲击动能，其抗冲击，抗疲劳能力是金属阀片的两倍。PEEK材料存在下列缺点或局限性：气阀的压差不能超过22.5 MPa，使用温度不能高于250°。

图1 气阀间隙测量

表2 单位：mm

图2

压缩机工艺变化，与生产车间沟通了解到压缩机采用新气量调节系统后，出口压力均比改造前要低，现三级出口压力在13 MPa左右，原压力在16 MPa，进口压力未变，则气阀运行压差远小于22.5 MPa，同时对进气阀温度进行测量，均小于40°，符合PEEK材质的使用范围。

2.4 阀片强度不够

C-1002压缩机改造后增加了无级气量调节系统，无级气量调节系统通过液压系统经电磁阀的控制，通过顶开进气阀来实现压缩机气量在10%到100%之间调节。只要压缩机不是在100%负荷的工况下工作，气量调节系统就不停的在对进气阀施加顶开的动作。对损坏的进气阀阀片进行了仔细观察，如图3所示。

通过对损坏阀片的仔细观察，发现阀片断裂的部位并不是随机的，所有断裂的位置都是在气阀顶开器的爪子位置附近。由于有气量调节系统，当不处于100%负荷时，阀片会在压缩阶段被气阀顶开器顶开，阀片长时间受到顶开器爪子的力，发生了疲劳断裂。因此断定阀片强度不够是造成阀片断裂的要因。

2.5 阀片升程高度不合适

气阀的升程大小对阀片的使用寿命也有很大的影响。在保证流量的情况下，气阀的升程，对阀片的影响很大，升程越大，阀片的速度就越大，对阀片造成的冲击力就越大，造成阀片工作情况恶劣，应力过大，导致气阀提前损坏。按照活塞式压缩机检维修规程力规定的升程大小对现有的气阀升程进行了测量

检修规程中规定的阀片升程高度，见表3。

表3 阀片的升降高度

该压缩机的转速为330 r/min，查阅检修规程，阀片升程高度应该为3～4 mm，我们测得的气阀升程高度如表4所示。

表4

图3 损坏的进气阀阀片

气阀升程高度均小于检修规程里规定的最大升程大小。

3 制定对策，表5

表5

4 对策实施

我们将分析的要因和改进建议反馈给气阀制造厂家，由气阀制造厂家生产增加厚度的阀片。并将改进后的阀片重新安装到压缩机上。

5 结论

自从2017年2月安装增加厚度的新阀片后，密切关注气阀的运行情况，每周对气阀温度进行一次监测，从更换后到现在，没有再出现过检修，气阀故障的解决，保证了100万蜡油加氢装置的长周期运行。降低了检修人员的劳动强度和接触危害介质的频次，从而为员工提供了一个健康、安全的检修环境。