一、前言

本压缩机活塞杆是卧式二列二级、对称平衡式压缩机，汽缸是少油润滑双作用水冷式往复式压缩机。

1.1压缩机的主要技术规范

a  .排气量(吸入状态) 5.25 m3/min

b  .进气压力2.35/5.1 MPaG

c  .排气压力5.1/10.8 MPaG

d  .进气温度40/40 

e  .排气温度119/117 

f  .润滑油压力0.35~0.4 MPaG

g  .压缩机转速372 r/min

h  .活塞行程280毫米

I  .气缸缸径220/160 mm

j  .轴力445 kW

k  .介质氢、甲烷等

1.2压缩机相关部件的主要构成特征

活塞和活塞杆

一次活塞杆的材料为17-4H，二次活塞和活塞杆为一体结构，材料为17-4H。 活塞杆和密封件摩擦部的表面经过碳化钨处理，其表面硬度大于HRC65。 活塞和活塞杆用超级螺母连接，一个超级螺母的螺钉额定紧固扭矩为49N.M。

十字头：十字头

十字头为两侧圆筒型的分体组装式结构，十字头体和上下两个可拆卸的滑靴通过楔形槽定位，用螺钉连接成一体。 在滑靴和十字头之间安装了调整垫圈。 由于机体两侧十字头的横向力方向相反，为了保证十字头和活塞杆运行的同心性，在制造商组装时调整受到相反力的十字头和靴间垫圈的数量。 用户在安装检查时不得随意更换十字头和增减垫圈。 十字头由ZG230-450制成，上下履带为20号钢，在受压面上挂轴承合金，打开油槽改善润滑油的分布。 十字头的销是直线型的，固定在十字头的销孔中，轴方向和径向的油孔分布在销内，用于润滑油的输送。

液压连接紧固装置用于活塞杆和十字头的连接，主要由紧固装置和紧固装置两部分构成。 其工作原理是，连接紧固装置连接活塞杆和十字头后，用本产品随机拿着的手动超高压油泵，将150MPa压力的油注入紧固装置的压力体，以液体无法压缩的性质按压环活塞，弹性地按压活塞杆的尾部请注意，在连接按压过程中，油泵的压力不得超过150MPa。 紧固的全过程三次完成，每隔一小时紧固的方法相同。 液压连接紧固装置的具体操作方法，请参照活塞安装部的内容。二、故障过程

2020年4月2日上午约9:00点，柴油氢化装置K-101A往复式压缩机单元按照正常的顺序从检查机关更换了填料组件，4月2日下午约20点30分组装完成。 4月3日上午进行了约10:00次试运转，请记住，到当天为止，23:30次汽缸振动突然增大，4月4日早上警告了约02:30次振动。 4月4日早上检查了8:30振动原因。 检查结果：

(1)压缩机两级活塞的外侧停止间隙：0.60mm，通过数据确认活塞杆和十字头的连接松弛，初步判断为活塞在停止怠速运转中没有与气缸碰撞

(2)压缩机二级填充函数下的活塞杆径向振动：水平0.01mm，垂直0.02mm，初步判断活塞杆没有受到过大的轴向压缩变形

(3)压缩机二级活塞杆与十字头连接的液压螺母、锁紧螺母松动，松动后由于运转时的往复惯性振动，螺母和按压体螺钉发生冲击，螺钉切断拉链，无法用正常的方法拆下

(4)检查压缩机一级二级气缸和中体连接法兰螺栓、中体和曲轴箱连接法兰螺栓，确认没有明显松动，进一步确认活塞没有达到碰撞的程度

(5)在一级活塞杆和十字头上连接液压锁紧螺母，未见异常

4月4日下午，现场各部门相互联系，与现场联合通过HSE部现场检查进行确认，发行动火票、动火设备，对动火部位进行防火措施。 用打磨机和钻头切断并拆下液压上紧螺母。 4月4日晚20:00动力设备切开液压锁紧螺母，然后拆下液压锁紧装置，检查活塞杆和十字头的连接螺母，拆下确认螺钉没有磨损或破损的活塞杆，点活塞和活塞杆、十字头内螺纹4月5日清除十字头滑道垃圾，修复十字头平面接触液压螺母的地方，研磨各部分接合面，达到安装条件。 按照规定要求，现场在运行部工程师和设备中心工程师的阶段性监督确认下，完成了约23:30次组装。 4月6日上午9点的无负荷试运行为1小时，没有异常。

三、原因分析

分析活塞杆和十字头的连接液压螺母的安装规格和技术要求。

a  .液压螺母安装调整的详细步骤如下

(1)组装压力体、密封环、环形活塞、锁紧螺母后，将活塞杆的尾部靠在活塞杆的肩部，使锁紧螺母返回到与环形活塞相同的位置。

(2)将调节环拧入内螺母，使其径向孔与内螺母的任意螺纹孔对齐，并将拧入螺钉安装到活塞杆的尾部。

(3)将推力环(一半)安装在活塞杆尾部的外端，用张力弹簧紧固。(4)圆盘车移动十字头，将活塞杆的尾部放入十字头的头部，用棒扳手转动调整环，将螺母拧入十字头的螺孔，直到调整环与十字头的头部端面接触，将锁紧螺母紧固在十字头的头部端面。 连接过程中请避免活塞旋转。

(5)盘式压缩机分别用压铅法测量前后的停止间隙，其数值必须符合《压缩机的主要配合部组装间隙表》的规定。

(6)当前后止点的间隙偏差较大时，再次进行调整，松开锁紧螺母，松开锁紧螺母，拆下锁紧螺母的螺钉，在必要的调整方向上调整调整环，将其开口部对准其他螺孔，重新拧紧螺钉，再次拧紧锁紧螺母

(7)活塞前后固定点的间隙合格后，请拆下紧固螺母，拆下固定螺钉，涂上厌氧粘接剂后拧入，最后拧紧紧固螺母。

b  .液压联接步骤：

(1)把手动超高压油泵的软管连接到压力体的G1/4“端口上。

(2)移动油泵的手柄，使油泵的压力上升到150MPa  (不能超过该压力值)，用油压将环形活塞和压力体分别推压在固定螺钉和杆肩部，使杆尾部弹性地伸长变形时，锁定再次用杆扳手拧紧锁紧螺母，拧紧时用小锤子轻轻敲打杆扳手，保证锁紧螺母与十字头头部端面紧密接触，放压，完成第一次液压紧固。

(3)第一次油压联接结束后，活塞杆的尾部在初期伸长状态下保持1小时，进行第二次油压联接。 在150MPa的压力下首次用同样的方法进行。

(4)第二次油压联接结束后，在活塞杆持续伸长的状态下保持1小时后，进行第三次油压联接。 在150MPa的压力下首次用同样的方法进行。 放压后马上完成液压联接作业，全部投入。

通过学习液压螺母的安装技术资料，活塞杆和十字头的连接可能松弛的主要原因如下

(1)液压上紧固装置的锁紧螺母为细螺纹，是螺合精度高的部件，频繁装卸的话，可能会产生微小的凹痕，检查组装中，如果检查不慎重，就会凹痕到规定值，但受压面积小，运转中有振动松弛的危险，如果压力体上有橡胶垫，就会发生劣化现象

(2)进行紧固的手动压力机泵附带的压力计，表盘上有MPa和PSI的双重刻度，可能会识别误读，压力机没有达到规定值

(3)按压次数不按规定被按压3次，每隔1小时进行时效处理，活塞杆的伸长量小于设定值。结合现场，整理液压螺母松动的原因

(1)在安装液压螺母组件前彻底清洗，很多人仔细检查，没有毛刺，不是松动的原因

(2)压力泵的头文字板有MPa和PSI的双重刻度，此时两人反复确认，但并非松弛的原因

(3)根据液压螺母的按压规范，为了使活塞杆的伸长量为设定值，必须按3次，每隔1小时进行时效处理，但是，实际上，检查人员的联络没有收到，只按了2次，每次的间隔时间为30分钟，不遵守技术规范

为了验证液压螺母按下3次对活塞杆伸长量的影响，在更换液压螺母的新组件时，利用数据表的百分比，如下监视活塞杆尾部按下的伸长量的数据和时效处理时间的统计

现场压力统计表显示，压力次数不足和时效处理时间不足对连接松弛有很大影响。 并且最终判定这次的检查作业没有进行技术施工，按压次数不足，时效处理时间不足是这次设备故障的原因。 通过这次设备故障，检查人员认识到质量的关键是严格遵守技术要求的重要性。