本特利探头有哪些(往复活塞压缩机活塞支撑环磨损分析)

原创：大庆石化建设有限公司四川分公司 刘强（不建议转载）

1、简述

某石化K-301往复压缩机，原生产厂家为埃利沃特，型式为：3HD4，共3级，4个气缸，水平对称，进口及出口压力温度分别为：0.035MPa（G）40.2℃、1.58MPa（G）95℃，转速：370rmp，活塞速度：3m/s，行程：240mm。

按照随机资料要求，每运行5000h后应对机组活塞环、支撑环、填料、刮油环等易损件进行更换。但是每当机组运行3000h后，其沉降曲线将出现较大波动，反应到数值上可能会导致显示的值不准确。

2、活塞沉降监测原理

电涡流传感器采用本特利原厂的监测系统，活塞支撑环磨损后活塞下沉，导致沉降传感器与活塞杆的间隙变化，并引起间隙电压的变化。传感器测得的杆沉降值与支撑环磨损量程正比。

具体测量原理如图1所示。

根据本特利的随机资料显示，实际的显示值虽然静态下是瞬时值，当机组开启后，会根据往复过程沉降探头比例进行换算成平均瞬时值，即所见即为运行时的实际值，但根据检修后测量数据与实际数据比较，有一定误差。

3、本周期内沉降趋势图

（1）一级东侧

静态零点：0um

开车值（最低值）400um

目前值（最低值）-280um

（2）一级西侧

静态零点：0um

开车值（最低值）200um

目前值（最低值）-600um

（3）二级活塞杆

静态零点：0um

开车值（最低值）400um

目前值（最低值）-50um

（4）三级活塞杆

静态零点：180um

开车值（最低值）600um

目前值（最低值）350um

（5）各级活塞杆沉降值对比

4、原因分析

机组运行后，越是到后期，其波形变化幅度越大。与机组运行介质、工况虽然有一定的关系，但笔者认为其相关性并不太大。原因可能有如下：

4.1缸头侧支撑环由于往复运动过程中被磨损，不可避反作用力将活塞微微抬起，但这种力并不恒定，所以导致幅度加大且不稳定。

4.2活塞填料与活塞杆之间间隙较小，支撑环磨损会使得活塞杆下沉，活塞杆沉会使得配合其的填料、密封等不可避免的磨损。从而出现卡涩活塞杆的现象。由于材料原因，而这种卡涩并不会伤害到轴，反应到沉降探头上，即出现沉降值波动。

5、处理建议

按理论上来讲，转速恒定的过程中，每天活塞做往复运动的次数是相等的，如此可以假设每天的磨损量是均等的。可以选取沉降下降均匀的一个周期，时间段最好在2-3个月。将该期间总的活塞杆沉降下沉量除以总天数，得到每天预计磨损量，计算得如下数值。

笔者认为，误差系数为涡流传感器电流加权换算成实际沉降值的差别系数，如果寻找到规律后，可直接换算予以指导。每一级活塞由于压缩力不一样，支撑环材料制造误差等，耐磨度并不一样。但就一个周期而言，其磨损曲线是具备参考价值的，每天磨损量也是可以估计估算的。

6、结论

6.1当活塞杆沉降曲线出现异常时，应进行及时分析，特别是配合气阀温度、振动的检测。有一次沉降曲线波动，气阀温度异常，拆开发现是压缩机气缸进碳酸盐，并结垢直接导致。故判断问题时应将介质是否会结垢列入问题因素内。

6.2一般往复压缩机应该一开一备，便于检修切换。笔者所在装置只此一台，故每半年检修一次压缩机，装置需整体停车一次，对经济效益影响较大。

6.3随着支撑环的磨损，越到后面容易产生偏磨或不平衡磨损，沉降曲线将变得波动而不平稳，故可选取周期中平稳的一段时间作为参考预测目前的沉降值。将沉降值与误差系数相乘既得理论磨损值，每次检修建议对此值重新进行记录或总结。