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往复式压缩机失效载荷分析
陈峰1 , 郭永平1 , 纪琳1 , 曹玉伟1 , 苏志忠2
(1. 中国石油天然气股份有限公司独山子石化分公司, 新疆独山子 833600 ;
2. 新疆大学机械学院, 新疆乌鲁木齐 830000)
冲
学分析手段对该机组一级活塞、字头等失效部件损坏的特征、位及失效原因进行了分析研究,
据此提出了相应的设计及运行措施。
关键词: 往复式压缩机; 高周疲劳; 低周疲劳; 冲击载荷; 应力集中; 有限元法
Failure Load Analysis of pressor
(1. Dushanzi Pet rochemical Co mpany of China Natio nal Pet roleum Corporatio n , Dushanzi 833600 ,
China ;2. School of Machinery Engineering , Xinjiang U niver sit y , U rumqi 830000 , China)
ic finite element analysis , mechanics of material s analysis of t he impact load , such as mechanical
analysis means. Analysis of t he pisto n , cro sshead and ot her damaged co mpo nent s , such as failure
characteristics , locatio n and reaso ns for failure. According to analysis , reco mmendatio ns have
been made.
Key words : recip rocating co mp ressor ; high cycle fatigue ; low cycle fatigue ; impact load ;
st ress co ncent ratio n ; finite element met hod
某公司乙烯厂甲醇装置 C102B 新鲜气压缩机
为固定水冷对称平衡两列两级无油润滑型往复活塞活塞、字头发生失效事故。一级十字头颈部断裂,
一级活塞轴侧部位破裂(图 1) ,盖侧完好,活塞轮毂
介质为新鲜气( 氢气、一氧化碳) 。其电机功率为
900 kW ,轴功率 845 kW ,转速 333 r/ min 。一级活
塞行程 280 mm , 一级入口压力 1. 15 M Pa , 一级出
口压力 2. 75 M Pa , 一级最大活塞力 3. 14 ×105 N ,
一级入口温度 40 ℃,一级出口温度 125 ℃; 二级入
口压力 2. 75 M Pa ,二级出口压力 5. 3 M Pa ,体积流
量(标准状态) 12 232 m3 / h ,实际体积流量( 标准状
态) 7 400 m3 / h 。联锁保护条件为: 润滑油压力低
于 0. 12 M Pa 时停运,润滑油温度低于 15 ℃时不能
图 1 一级活塞轴侧端面
状
文章编号: 1000 油 3 PETRO2 EMICAL EQU IPM Mar. 2010
摘要: 根据 DW234. 7/ (11. 5253)2X 型往复压缩机失效实例, 通过有限元、击载荷材料力学等力
中图分类号: TQ 0511 21 文献标志码: A
CHEN Feng1 , GUO Yong2ping1 , JI Lin1 , CAO Yu2wei1 , SU Zhi2zhong2
Abstract : By DW234. 7/ (11. 5253) 2X2t ype recip rocating co mp ressor failure example , using stat2
该机组 2004 年投入运行, 2009202222 , 压缩机
式压缩机。其型号为 DW234. 7/ (11. 5253)2X ,压缩
启动。
收稿日期: 2009 峰(19702) ,男,江苏邳州人,高级工程师,硕士,主要从事设备失效分析、态监测及管理工作。
十部
十
第 2 期陈峰,等:往复式压缩机失效载荷分析

・7 ・
完整并与活塞衬套存在 2. 3 mm 间隙,活塞环全部
断裂,曲轴箱体紧固螺栓整体松动。现场检查结果
显示可以排除操作失误及汽缸存在液击的可能。机
组从 2004 年投入运行至发生失效事故时共累计运
行 17 759. 8 h 。
1 失效分析
1 . 1 材料分析
(1) 活塞活塞材质