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往复式压缩机是石化行业中的关键大型设备，一旦发生故障并停机，企业可能会遭受百万级别的经济损失。鉴于此，提升往复式压缩机的运行稳定性，已成为制造商、维护保养单位以及生产运营部门共同关注并着力研究的核心课题。
该装置的核心部件，型号为4M16-60.6/0.4-27.3的苯乙烯乙苯脱氢装置专用氢气增压机，属于四列对称平衡的M型往复式压缩机。然而，近期该机组出现了轴瓦碎裂的问题，这一问题不仅影响了设备的正常运行，还对整个装置的稳定性构成了严重威胁。
一、引言
1.机组概况
苯乙烯装置的特护机组中，型号为4M16-60.6/0.4-27.3的尾气压缩机属于四列对称平衡式设计，采用四级往复活塞结构并配备水冷系统。该设备的主要功能是将压力范围在0.038至0.048MPa(G)的氢气，通过四级压缩过程，提升至2.73MPa(G)的增压状态。
2.压缩机机构润滑系统
润滑油源自于稀油站，它流经机身主轴瓦、连杆大头瓦、连杆小头衬套以及十字头等运动机构的摩擦区域，最终回流至稀油站。其主要作用是对这些摩擦部位进行润滑，同时吸收由摩擦产生的热量，确保机器能够安全且稳定地运作。
一支润滑油管道从稀油站的主轴瓦、连杆大头瓦、连杆小头衬套以及中体机身连接；另一支则直接从稀油站通往中体的上下油口，对十字头进行润滑；此外，还有一支管道延伸至盘车处，用于联锁系统。
本设备所采用的空气压缩机油遵循GB 12691-1990标准，具体型号为L-DAB100#。该润滑油的各项性能必须符合该牌号的标准要求。
循环油的压力为0.6MPa，35℃≤供油温度≤43℃。
稀油站的核心设备主齿轮泵，其运作动力来源于压缩机的曲轴，而辅助泵则采用了电动螺杆泵的形式。在启动设备之前，必须首先启动辅助电动螺杆泵，确保油压达到正常水平，随后再启动压缩机，并切换至主齿轮油泵进行工作。
该往复式压缩机的气缸与活塞环、支撑环之间，以及填料函密封环与活塞杆之间，均采用了无油润滑方式。活塞环、支撑环以及填料函的密封环，其材质为聚四氟乙烯填充石墨，这种材料具备出色的自润滑特性。本设备运动部件采用油润滑方式kaiyun全站网页版登录，曲柄连杆部分则使用循环油进行润滑，所使用的润滑油牌号为L-DAB100#长城空气压缩机油。机组配备有独立的润滑油供应站，压缩机上装有轴头齿轮油泵。在开机前云开·全站体育app登录，辅助油泵会自动启动，待主机启动后油压达到预定标准，运行人员会手动停止辅助油泵的运行。循环润滑油自曲轴箱流出，依次进入油冷器和油过滤器，随后通过管道和内部通道分布至各个润滑部位。在各润滑点的十字头滑履一侧，安装有刮油器，用以清除活塞杆圆柱面上的润滑油。这些润滑油随后通过刮油器组件的回油孔，流回至刮油器座下的回油孔，最终回流至曲轴箱。
往复式压缩机机组中的曲轴轴瓦、中间曲轴轴瓦、连杆大头瓦以及连杆小头瓦，其中大头瓦和曲轴轴承采用了剖分式设计。这些轴瓦的承载面涂有巴氏合金，其平均厚度仅为1毫米，属于薄壁瓦类型。它们具有弹性强、比压低、导热性能好和精度高的多重特性。轴瓦必须采用强制润滑方式，曲轴轴承的安装间隙设定在0.09至0.12毫米之间，大头瓦的安装间隙同样为0.09至0.12毫米，而小头瓦的安装间隙则介于0.08至0.12毫米。
二、往复式压缩机轴瓦的失效原因
1.失效过程情况
当天，往复式压缩机的油过滤器压力差出现异常升高，运行部门的操作人员及时进行了油过滤器的更换操作。然而，即便如此，润滑油的压差依然呈现出上升态势。与此同时，往复式压缩机出现了较大的振动和异常噪音。此外，润滑油进出口的压力差还引发了低压差警报。在停车进行处理后，对往复式压缩机进行了必要的隔离和检修工作。
解体后，我们发现润滑油中存在大量金属碎屑以及巴氏合金的微小颗粒；同时，位于驱动位置的曲轴轴承出现了明显的磨损迹象，而在非驱动位置的曲轴轴承则仅有轻微磨损；此外，巴氏合金层部分区域出现了剥落现象。
2.原因分析
在往复式压缩机的实际操作中，曲轴与直联轴头连接的主油泵负责为各润滑部位提供润滑，而润滑油的压差Δp则直接揭示了其流量情况，同时也间接反映了润滑效果的好坏。当压差Δp低于0.25MPa时，系统应触发报警；若压差指示Δp进一步降至0.15MPa以下，则应启动联锁停车机制。DCS显示的油压差若出现偏低的迹象，这会使得主油泵启动后遭遇吸油不畅的问题，进而严重干扰轴瓦的润滑效果。油压差的下降会引发轴瓦烧损，而处于熔融状态的巴氏合金附着在轴上，则会加快轴瓦的磨损速率。
在排查故障成因的过程中，我们发现低压差与高压差联锁报警信号出现了极性接错的问题，这导致在往复式压缩机机组运行时，一旦油压差降至较低水平，机组便无法启动联锁停车功能。当联锁报警信号极性接错时，若油压差降低，辅助油泵将无法启动以对机组进行补压，进而使得往复式压缩机机组失去了必要的安全防护。
在分析往复式压缩机停机前出现的异常情况以及拆解后检查零件磨损情况时，发现其主要原因是润滑状况不佳。拆解后发现，驱动位置的曲轴轴承以及连杆位置的轴向磨损严重，同时润滑系统中还出现了铁屑和巴氏合金颗粒。
对故障进行剖析，我们发现，除了报警信号呈现反向触发的情况外，这与往复式压缩机在启动前手动进行盘车操作不够充分有一定的实际关联。在往复式压缩机启动前，各个摩擦面能够形成良好的油膜，轴瓦与曲轴之间能够实现自动润滑，而大头瓦与连杆之间的轴向润滑则需要手动进行。因此，对盘车操作的要求十分严格，若操作不充分，油膜将无法完整形成，进而可能导致边缘接触部位出现磨损。轴承温度的上升可能导致轴瓦承载面上的巴氏合金熔化、结块，甚至脱落；同时，润滑油黏度的增加使得脱落的巴氏合金颗粒在摩擦面之间移动，这进一步加剧了轴瓦的磨损程度。
三、往复式压缩机轴瓦的处理措施
1.整改检查措施
对磨损严重的曲轴轴瓦、中间曲轴轴瓦以及连杆大头瓦进行更换，对安装间隙实施严格的分级管理，并且对曲轴轴颈进行精细的打磨处理，同时彻底清理曲轴油孔和油箱底部的过滤器。
对十字头进行细致的查验，对滑履进行打磨，对滑道进行清扫，同时还要对十字头销和连杆小头瓦进行检查。
对隔离室进行查验，同时更换刮油环、挡油环、导向轴承套以及填料函，确保所有部件安装到位且质量达标。
对活塞、气缸以及气阀进行细致的检查与清洁，确保内外止点余隙符合标准，同时活塞杆与压力体的连接装配必须保持正常状态。
检查润滑系统和轴封。
2.改进措施
导致往复式压缩机发生故障的主要原因是润滑油油压的低压差触发报警时出现误判，导致仪表PLC的接线错误kaiyun.ccm，使得在油压差偏低的情况下无法启动联锁保护，压缩机因此失去了应有的安全防护。此外，操作人员对这一问题的重视程度不足，以及手动盘车操作的不规范也是导致事故发生的因素之一。
归纳原因后，需制定预防策略：强化对大型机组核心运行参数的DCS监控，补充详尽的操作日志，对DCS警报给予充分关注，深入分析警报成因及其潜在影响；依据仪表提供的PLC逻辑和DCS监控系统，对设备启动和停机流程进行修订和优化；将现场设备的启动条件、停机步骤、故障诊断等内容制作成卡片，并放置于现场，确保操作时严格遵循既定步骤；对操作人员进行关键设备启动和停机的专项培训。
四、结束语
确保压缩机轴瓦不发生故障是维持压缩机稳定运作的关键，这一因素进而对整个装置的长期、满载以及优质稳定运行产生重要影响。因此，必须在本装置的日常运行中持续增强巡查强度，从实践经验中汲取教训，这不仅能有助于提高职能人员的技术能力，还能确保我们能够及时发现并妥善处理问题，从而保障机组实现安全、稳定、高效的长期运行。
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文章由易车号作者提供
