M50-312/314型压缩机活塞环损坏原因分析及处理方法

1.存在的问题

某化肥合成车间1台6M50-312/314型压缩机，六段活塞环由原铸铁活塞环改为PEEK（聚醚醚酮）环。检修时测得六段缸径磨损量已达0.89mm，对该缸体进行了更换。后发现该机六段出口2号阀门温度高达150℃，压力无异常变化。在切断六段气体、紧顶丝后重新加压运行时，阀门温度有所下降，但出现六段出口和六段入口压力持平的异常现象，判断该段活塞环出现故障。

经检查，六段PEEK活塞环已全部粉碎性断裂。随即对该缸径进行了测量，缸径达φ190^+0.93_+0.35mm，更换了1组新PEEK活塞环后，重新开机运行，温度、压力、响声均正常。

后来在运行中，因电器故障再次紧急停机（停机前温度、压力显示均正常），再次出现六段出口压力不上升的异常现象。拆卸出口阀门检查时发现，出口阀门上粘满了细小的颗粒，确定活塞环再次发生粉碎性损坏。将活塞取出后发现，六段活塞环已所剩无几，轴侧托瓦出现崩裂。随后对该缸径进行测量，缸径注油孔前、后150mm处磨损量达到1.5mm以上，尤其是缸径轴侧的磨损普遍大于盖侧，缸径（此缸体为更换的新缸体，仅运行1年多时间）磨损严重超标，因此更换了备用六段缸体。

2.原因分析

1）停机前压力正常，停机或切机后再加压时，出现六段出口压力不上升的异常现象，主要原因是在停机前六段活塞环已磨损，而六段出口压力表位于六段出口止回阀前和六段出口阀门之间，该段管道形成了死压，未能及时判断出活塞环的损坏。

2）该气缸镜面在与活塞环的摩擦过程中，出现了少量的轻微磨损，而在活塞环断裂后的继续运行中，磨损更加严重。气缸镜面存在划痕、表面粗糙度变差等情况，影响了活塞环的使用寿命。

3）该六段气缸为高压缸，工作压力为12～30MPa，虽设计有2个注油器，但可能出现注油量减少及注油止回阀失灵等情况，使进入气缸的润滑油油量减少，导致活塞环少油而磨损加剧，从而缩短活塞环的使用寿命。

4）由于生产气量的增加，受前工段的影响，进入压缩机六段入口的温度偏高，且因采用的是醇烷化工艺，故气体中还含有未彻底分离的甲醇蒸气，该气体经压缩机压缩后凝结，滞留在气缸内，影响气缸内润滑油的油质、降低了其润滑性能，使活塞环与气缸的运行工况变差，从而使活塞环的使用寿命缩短。(www.xing528.com)

5）缸套材质（QT-600）与PEEK活塞环不匹配。

3.采取的措施

1）根据六段出口压力表的显示，不能及时判断出六段活塞环的损坏，在气量不变的情况下，可根据主机的电流表进行判断，电流波动量不能超过10A。

2）应认真检查新气缸镜面的表面粗糙度，尤其是注油孔处的飞刃和毛刺必须剔除，必要时可用400号水砂布对注油孔进行清理。

3）发现高压段的气缸注油器及注油止回阀存在问题，必须及时处理，注油器必须经过升压试验，合格后方可安装到高压段气缸使用。

4）优化工艺操作，减少前工段的甲醇蒸气对压缩机气缸的影响。

5）应该选择强度稍优于聚醚醚酮（PEEK）材质的38CrMoAlA缸套与PEEK活塞环配合使用，减少缸套的磨损，降低维修成本。