往复式氢气压缩机气阀操作维护

往复式氢气压缩机气阀操作维护

孙跃

（中国石油天然气股份有限公司辽阳石化分公司111003）

摘要：气阀是大型往复式氢压缩机的重要部件之一，气阀的寿命直接影响压缩机的可靠性所以应重视空气阀弹簧和压缩介质对阀门寿命的影响，通过断口的相微观结构观察分析了气阀裂纹的形成和发展，本文从往复式压缩机阀的状态监测、故障判断和故障的原因以及阀门的维护和安装等方面，阐述了气阀门维修技术的各种特点。

关键词：往复式氢气压缩机；操作维护；状态表征

往复式的压缩机是最重要的电力设备之一，尤其在炼油和化工方面，但实际生产中由于各种各样的情况造成了压缩机排气阀经常出现各种各样的故障，影响真空排气温度给压缩机的正常使用和维护带来不便，有时甚至直接影响生产运行的稳定性。

一、气阀状态监测

可以详细记录和记录气阀外罩的表面温度。同时在结合运行数据可以分析掌握温度变化就能合理安排维护时间。如果气阀泄漏，气阀将不能起到止回阀的作用，也不能形成隔离的密封腔。大量空气不能尽快排出，只能在气阀处来回移动，这将使压缩机所做的工作继续转化为热能。这样就导致了温度升高很快，通常比正常温度高出30度以上，根据这种情况很容易地判断是否泄漏，而多级压缩机随级数温度的升高也会更高一些反映出来，压缩机有很多时间来判断内部温度变化。这种方法相当通用，监控操作阀的噪音，使用听力杆和其他工具来监控运动的阀瓣，由于工作经验和长期监测的感觉，和阀门在同一水平上它可以很容易区分气体阀的工作状态。

其次是工艺参数变化分析。在正常情况下，当泄漏发生时，由于大量的气体，温度变化不明显，主要反映在压力和流量的大变化，尤其是流量数据发生单个阀密封。例如，需要大量先进的技术：1设计和模拟程序，2技术和材料质量，3监测和自动控制系统，对于氢气应用，阀门的设计应考虑如何承受环境和动态运行条件，在气阀门设计的动力学方面，应考虑机械条件和疲劳现象。一个好的模拟系统必须考虑流体动力学应该让压降对能耗影响很大，但在氢气气阀与其他同行业气阀设计不同的是高阻力系数可以有效地补偿作用在阀座上的力减小。因此与其他典型的重载应用相比，阀板的升程大大减小，并且气体流量增加。从这个角度看，应该特别注意。

二、主要问题故障

1.介质较脏

压缩机管路入口一般有过滤器，但是遇到特殊工况情况下，成分比较复杂在未经净化的气体不可避免地会带来一些吸附力强的物质，长时间积累下来的固体杂质颗粒会进入压缩机。具有液体的介质在压缩机的入口和出口处具有缓冲罐，其主要目的是保证气体的稳定供应和减少介质中液体的产生。多级压缩压缩机还具有气体冷却器和气液分离器。一方面，它保证进入下一级的气体将保持低温。另一方面，它是用液体来解决介质问题。液体会对空气阀产生液体冲击，导致空气阀承受额外的冲击载荷并迅速失效。有效的解决办法是及时排出液体，并且注意好观察气液分离器的使用状态。这是带有压缩机气缸的情况。因为压缩气体是气体和氢气，而且含有一定的硫化氢，压缩机的进排气容积、压力、温度等工况均经过严格设计。阀门也是根据具体的工作条件设计的。如果运行条件波动较大或长期偏离设计值，也会导致问题的产生。

2.气阀阀片损坏

气阀或阀弹簧松弛变形，根据大量损坏的阀板的统计，阀板故障主要是由径向裂缝或断裂和磨损和腐蚀，用肉眼观察，可以看到明显的疲劳断裂的特点，借助放大镜观察，可以看到部分的边缘有很多闪亮的点，也能清晰的看到波纹线，阀体内外环密封口有明显磨损痕迹因为弹簧主要有三种形式，一种是气门弹簧的磨损，而大部分的阀弹簧端环都是从气门弹簧上磨损掉的，许多阀端长度已经减少，许多弹簧外圈已经被使用。边缘被锐化，两个是变形的松弛，一些弹簧的节距是不同的，特别是在圆环附近的几个圆圈上，节距明显变大，刚度减小，自由高度不回到原来的高度。气阀簧阀的弹簧力直接影响阀板的运动规律和气阀的能量损失。如果弹簧力太小，将直接影响阀板的寿命。

3.弹簧失效

弹簧失效是阀门断裂的主要原因之一。通过对大型压缩机气阀故障的调查，发现在阀片断裂的气阀中，几乎所有失效的弹簧都被发现了。分析主要原因就由于弹簧本身或一些过程压缩机的质量，由于工艺条件的限制，各个阶段的压力相对较高，导致排气温度过高让弹簧在较高温度下工作。对上述阀门弹簧进行长时间反复检测，工作时间小于1000h，弹簧缩短（1~1.5）mm，都会由于弹簧失效，导致阀门片加载不均匀，产生额外的弯矩，严重影响运动规律。

三、往复式氢气压缩机气阀的正确操作维护的做法

1.提高阀片阀弹簧的产品质量

目前，根据气阀门的损坏分析，一直在寻找大量改进阀膜以及产品质量的方法，阀门选择原则，使用寿命长，可靠性好，流通面积大，阻尼小，一旦偏离实际工作条件或阀门的设计不当将造成不可挽回的损害设备，将会有一个阀杆的顶部之间的差距和阀门，以确保阀门的正常运行，在材料、加工和热处理过程。为了提高阀板和弹簧在耐腐蚀和耐高温方面的综合力学性能，特别是提高弹簧在高温下抗蠕变和腐蚀的能力。要根据损坏原因具体分析，因为阀门的弹簧力是决定阀盘寿命和机器经济性的重要参数。

2.对气阀进行改进和及时维修

我们发现在实际运行条件下，阀门弹簧力不合适，使阀板颤动或延迟关闭，因此，必须严格按照技术要求进行修正，提搞弹簧松弛工艺，以提高弹簧阀门的寿命以及调节高压阀座的流通面积。检查阀板阀门设置中，用手径向移动阀、位移不能太大，否则报废，阀门部件检查和修理后可以组装，请注意以下几点：备件应保持清洁，有些地方为了延长储存时间，一般使用防锈油，组装好的阀门必须用煤油清洗部件，使用后干燥，可以用一些测量工具进行严密的测量和控制，当阀门组装时在使用煤油或水对阀门进行静压试验泄漏时，有时会受到内外环境的影响，不能有效准确地反映阀门的质量，只能模拟阀门的状态类似于状态，使用的阀门是基于内外压差达到其密封性能的特点，为了准确检测阀门，目前气密性的检测方法已成为准确检漏的试验方法。

结论：在加氢过程中由于低相对分子质量气体的存在，以及满足流量控制要求和满足变化条件的能力，压缩气阀机阀是非常需要的。对于加氢过程，由于气体相对分子质量较低，流量控制和满足转化工况要求的能力，无所依运行问题更加严重，我们应该往复式压缩机氢压缩的运行，做好相应的防范和处理。

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