DPC2803型往復(fù)式壓縮機組動力缸體開裂原因

張鵬

摘要：本文介紹了DPC2803型往復(fù)式壓縮機構(gòu)造和工作原理，針對往復(fù)式壓縮機動力缸體開裂原因展開分析，通過研究制定了一系列預(yù)防缸體開裂的實施措施，從而降低缸體的損壞率，延長缸體使用壽命。

關(guān)鍵詞：缸體構(gòu)造原理;缸體開裂原因分析;預(yù)防措施

前言

DPC2803型往復(fù)式壓縮機組缸體，是可燃氣體壓縮、燃燒的空間，壓縮機組工作中，燃氣溫度最高能達到2200-2800℃，壓力高達1-3MPa，高溫直接作用于燃燒缸缸體內(nèi)壁，外壁受水的冷卻，缸體承受的熱應(yīng)力較大，因此壓縮機組動力缸體不僅要求其有較高的強度和剛性性能，還要具備良好的穩(wěn)定性，強大壓力下不會產(chǎn)生變形。但是實際中過大的熱負荷、過高燃燒會產(chǎn)生強烈的摩擦，會造成壓縮機組動力缸體損傷，進而引起缸體開裂，使壓縮機停止工作。本文通過對DPC2803型往復(fù)式壓縮機組動力缸體開裂原因，進行分析研究，進而提出了多種有效措施來避免動力缸體損壞，并取得了較好成績。現(xiàn)將研究過程闡述如下。

1動力缸缸體構(gòu)造和原理

動力缸缸體制造工藝標準高，內(nèi)部經(jīng)過打磨加工，增強壓縮機組缸體穩(wěn)定性，耐高溫高壓性能好。

壓縮機組動力缸體中的活塞運動時，活塞先關(guān)閉進氣口，再封閉排氣口，使得燃氣進入壓縮機組動力缸體中，活塞繼續(xù)運動此為壓縮過程;當火花塞點燃氣體，氣體產(chǎn)生膨脹作用，推動活塞運動，此為做功沖程;活塞運動吹掃缸內(nèi)的廢氣，有助于廢氣的排放。

2動力缸體開裂原因分析

2.1產(chǎn)品設(shè)計存在缺陷

DPC2803型往復(fù)式壓縮機缸體發(fā)生開裂主要原因是產(chǎn)品設(shè)計、結(jié)構(gòu)方面存在缺陷，即發(fā)動機曲軸上無平衡塊及減震裝置，當發(fā)動機工作時因強烈的振動使缸體結(jié)構(gòu)內(nèi)應(yīng)力增加，并且隨轉(zhuǎn)速變高不斷增加，尤其是機器滿載或負重情況下最為嚴重，因發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)，曲軸不斷扭轉(zhuǎn)振動就會造成缸體開裂，且缸體相關(guān)部件也會開裂，引起多方面損壞，從而降低壓縮機的使用壽命。為降低壓縮機高速運轉(zhuǎn)中由于曲軸振動扭轉(zhuǎn)造成的損壞，在曲軸位置增加減震器裝置，扭振器、曲軸平衡塊從而提高了發(fā)動機工作中的穩(wěn)定性。利用這一措施，從而使缸體開裂的應(yīng)力降低。

2.2材質(zhì)原因

當鑄造性能工藝不符合標準要求，出現(xiàn)沙眼和氣泡等現(xiàn)象，就容易降低缸體強度，當壓縮機在高溫、高壓下工作時，容易出現(xiàn)缺陷地方的缸體開裂。

2.3潤滑異常

當DPC2803型往復(fù)式壓縮機機組進行工作，潤滑方式有兩種：飛濺式潤滑和注油式潤滑。發(fā)動機曲軸箱采取的是飛濺式潤滑：通過一定的措施使機油飛濺，從而達到連桿小頭、主軸蓋位置的機油盤都有機油，機油隨著油通道順利到達軸承和滑道。另外注油潤滑。注油位置有壓縮缸體、動力缸體等，是通過過濾器和注油器來進行潤滑的。當往復(fù)式壓縮機機組工作中動力缸潤滑油少或缺失，會造成動力缸體不能被有效潤滑，加大對動力缸體的磨損，降低動力缸體的使用壽命;當潤滑油遭到污染，會造成發(fā)動機組動力缸內(nèi)積碳嚴重，積碳遇到高溫在缸體內(nèi)快速升溫，增加了缸體的熱負荷，過高的溫度會對發(fā)動機造成損傷，從而引起壓縮機組動力缸體開裂。

3動力缸體維護預(yù)防措施

3.1從產(chǎn)品設(shè)計上

為降低發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)中由于曲軸振動扭轉(zhuǎn)造成的損壞，在曲軸位置增加減震器裝置，扭振器、曲軸平衡塊從而提高了發(fā)動機工作中的穩(wěn)定性。利用這一措施，從而使缸體開裂的應(yīng)力降低38%，這足以說明，扭振器、曲軸平衡塊對解決發(fā)動機缸體開裂具有重要的作用[1]。

3.2鑄造性能工藝上

往復(fù)式壓縮機缸體鑄造性能標準要進行嚴格控制，在焊補工藝中要嚴格依照

工藝標準進行，使產(chǎn)品符合質(zhì)量標準的要求。

3.3積碳問題處理

當燃燒室內(nèi)的積碳沉積嚴重，造成動力缸缸體薄弱處的開裂損壞，基于此，為避免此類情況發(fā)生，應(yīng)該現(xiàn)場對破損的空氣濾網(wǎng)進行清洗和更換，防止空氣中的雜質(zhì)進入缸內(nèi)燃燒室進行燃燒，從而保證缸體內(nèi)外的壓差不超過2000Pa

3.4定期進行監(jiān)測

利用專業(yè)的檢測設(shè)備定期對DPC2803型往復(fù)式壓縮機組作業(yè)情況進行檢測，利用如點火、溫度、壓力和震動曲線圖來檢測壓縮機組動力缸內(nèi)的運行狀況，發(fā)現(xiàn)故障，分析原因，并由專業(yè)檢修人員消除故障隱患，從而延長壓縮機組動力缸體使用壽命。

3.5定期維護保養(yǎng)

對往復(fù)式壓縮機組進行保養(yǎng)，利用拆卸火花塞，進行檢查火花塞腐蝕情況。當發(fā)現(xiàn)火花塞腐蝕情況較嚴重時，要拆卸壓縮機組動力缸檢查其內(nèi)部，及時對缸體的積碳進行清理，必要時更換活塞環(huán)。從而降低燃燒室的失火、早燃現(xiàn)象，延長缸體的使用壽命[2]。

4結(jié)語

DPC2803型往復(fù)式壓縮機組動力缸體開裂，主要原因為壓縮機組動力缸缸內(nèi)燃燒異常，引起活塞振動扭轉(zhuǎn)造成的缸體損壞。為保證壓縮機組的安全穩(wěn)定運行，應(yīng)在壓縮機設(shè)計方面進行優(yōu)化、缸體鑄造性能工藝上嚴格把關(guān)，制定科學(xué)有效措施，以保證壓縮機機組的使用壽命。

預(yù)防壓縮機組動力缸體開裂的主要措施

（1）嚴格依照壓縮機使用說明的要求，定期進行壓縮機和附件的保養(yǎng)維護，同時依照要求對部件進行診斷，及時維修更換損壞的附件，確保核心部件的使用安全[3]。

（2）利用監(jiān)測設(shè)備。要定期對油、氣進行取樣分析，通過先進的技術(shù)進行燃料氣熱值統(tǒng)計計算，確保壓縮機組動力缸缸內(nèi)的穩(wěn)定性，并同時檢查潤滑油的性能，保證缸體的潤滑度;同時利用監(jiān)測設(shè)備，監(jiān)測燃燒缸內(nèi)點火、壓力及溫度情況，避免多種因素對缸體造成損壞，引起缸體開裂，影響其使用壽命。

DPC2803型往復(fù)式壓縮機組動力缸體開裂原因

參考文獻：

[1]谷雨，萬恒志，于春鵬，王為，張森.大型往復(fù)式壓縮機球墨鑄鐵缸體的無冒口鑄造工藝[J].鑄造技術(shù)，2019，40（09）：979-980.

[2]張禮敬，閻相禎，陳琳.氫氣壓縮機缸體開裂失效分析[J].物理測試，1993（06）：281-283+276.

[3]李建明，李軍.往復(fù)式壓縮機常見故障及在線監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用[J].儀器儀表用戶，2019，26（05）：40-43.