CN105643183B - 一种强酸工况下液环式压缩机叶轮碎裂的修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于液环式压缩机修复技术领域，具体涉及一种强酸工况下液环式压缩机叶轮碎裂的修复方法。将叶轮上腐蚀的叶片全部切除，只留下轮毂及叶片根部10mm左右的叶片，将转子在车床上进行车削整形后(使两侧叶轮具有统一规格的尺寸)，对轮毂进行着色检查确定叶轮轮毂没有裂纹后，将叶轮分成几个部分，最后再进行组焊。本发明解决了液环式压缩机叶轮上叶片腐蚀后的修复问题，使修复后的叶轮与原叶轮性能相当，解决了焊缝腐蚀问题，修复的叶轮与新购叶轮相比能节约2/3的费用、节约5/6的采购周期，大大降低了叶轮的更换成本。

Description

一种强酸工况下液环式压缩机叶轮碎裂的修复方法

技术领域

本发明属于液环式压缩机修复技术领域，具体涉及一种强酸工况下液环式压缩机叶轮碎裂的修复方法。

背景技术

某化工企业三废处理系统硝烟吸收装置中氧化氮压缩机的过流部件材质为304L，该压缩机为山东淄博双山公司的FSKA-252型压缩机，采用40～50％的稀硝酸作工作液，工作温度小于50℃，给硝酸浓缩塔提供-78KPa左右的负压,给硝烟吸收塔提供50KPa左右的正压，将硝酸浓缩装置产生的氧化氮气体压缩后送入硝烟吸收塔进行吸收。

由于试生产初期各生产线在配置酸时使用生消水，而生消水中含有大量的氯离子，加上生产不正常时进入氧化氮压缩机的硝烟气体温度最高曾达90℃运行了近一周，在使用了一年后出现叶片腐蚀块状脱落造成转子失衡，引起压缩机运行时振动现象，振动的最大振幅达0.4mm,腐蚀掉落的叶片碎渣在压缩机运行时随工作液流动卡在转子和圆盘之间造成电机过载停车。该压缩机叶轮与转子采用无键过盈连接方式，两端轴封采用两套机械密封配置，内部机械密封起密封工作液的作用，外端机械密封和内侧机械密封配合由循环水进行冷却。

该氧化氮压缩机为液环式，压缩机叶轮由中间隔板将叶轮分成两个部分，工作时叶轮从两端吸入气体后利用流动的工作液体进行压缩。以往要修复该机组只有整体更换转子。

通过向厂家咨询更换新转子的供货周期在半年左右，该硝烟吸收装置为两台机组一开、一备，另一台机组一旦出现故障会导致整条生产线停车，而且更换压缩机转子就要7万多元。该三废厂还有NASH公司生产的多台液环式2BE1型真空机组，2BE1型真空机组的转子结构与该氧化氮压缩机结构类似，NASH转子如果腐蚀损坏后更换费用要远远高出该压缩机转子的费用。修复该压缩机转子降低生产设备的维修费用有比较深远的实际意义。

关于压缩机、真空泵转子的修复已有一些报道，大都局限于叶片、叶轮的局部修理、更换叶片。而对于将铸造结构的压缩机转子上叶片进行全部更换，必须保证焊接叶片在轮毂上的角度与原叶片角度一样、叶轮轴向尺寸和直径与原叶轮一样、使叶片更换后质量分部均匀、还要保证叶片与轮毂的焊接过程中的焊缝强度和耐腐蚀性。

其中由于压缩机转子改为铸造轮毂与板材加工叶片焊接结构，转子存在内部应力，由于叶轮质量分布不均会要引起叶轮不好进行整体平衡问题，为此液环式压缩机制造厂家多采用叶轮整体铸造，叶轮与轴采用无键过盈连接的结构。腐蚀后对转子进行整体更换，焊接结构的叶轮采用较少，尤其是在氧化氮、稀硝酸强腐蚀工况。局部修补的叶轮上的叶片方法的叶轮，由于存在内部应力使用寿命短。

发明内容

本发明所研究的内容是将液环式压缩机叶轮上腐蚀的叶片全部切除，只留下轮毂及叶片根部10mm左右的叶片，将转子在车床上进行车削整形后(使两侧叶轮具有统一规格的尺寸)，对轮毂进行着色检查确定叶轮轮毂没有裂纹后，将叶轮A分成A1—轮毂、B1—叶片、B2—叶片2、C1—补强圈1、C2—补强圈2、D—A中间隔板，还包括两个胎具、B3—胎具一、B4—胎具二；

对叶轮A修复前先在完好叶片上取样、做出F叶片样板。

开始B1、B2、B3、B4、C1、C2、D的下料制作，下料时留出一定的加工余量。

首先在叶轮A修复前进行测绘，剪切下料B1、B2，铣削；将B3、B4加工出来，然后用B3、B4加工B1、B2；

在叶轮A车削修整后在叶片位置取样F；将B1、B2做出后，根据样板F形状进行修整。使A1、B1、B2能较方便的在一起组合。加工C1、C2、D。

将加工好的A1、B1、B2、C1、C2、D、进行组焊得到叶轮A。

组焊完成后对叶轮A进行车削精加工恢复到叶轮A损坏前的工作尺寸。

焊接选材时使用耐腐蚀的不锈钢焊丝进行氩弧焊打底电焊盖面，采用双面焊接，在酸洗前将焊渣除净。加工过程中为了防止电弧飞溅的焊渣破坏转子两端轴套表面的光洁度，在轴套上加装软金属或软隔热材料保护轴、轴套表面。

对A进行酸洗钝化，对修复后的转子装配使用的联轴器及键进行整体动平衡。将叶轮转子装入液环式压缩机内投入使用。

有益效果

本发明解决了液环式压缩机叶轮上叶片腐蚀后的修复问题，使修复后的叶轮与原叶轮性能相当，解决了焊缝腐蚀问题，修复的叶轮与新购叶轮相比能节约2/3的费用、节约5/6的采购周期，大大降低了叶轮的更换成本。

附图说明

本发明共有5幅附图

图1为叶轮A结构示意图；

图2为叶轮修复前相关参数的测绘图；

图3为胎具B3/B4形状图；

图4为叶片B1、B2剪切下料铣削后的形状示意图；

图5为C1、C2、D加工成型后的图样；

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

一种强酸工况下液环式压缩机叶轮碎裂的修复方法，包括如下步骤：

(1)将液环式压缩机叶轮上腐蚀的叶片全部切除，只留下轮毂及叶片根部10mm左右的叶片，将转子在车床上进行车削整形后(使两侧叶轮具有统一规格的尺寸)；

(2)对轮毂进行着色检查确定叶轮轮毂没有裂纹后，将叶轮A分成A1轮毂、B1叶片一、B2叶片二、C1补强圈一、C2补强圈二、D中间隔板六个部分见图1，还包括两个胎具：B3胎具一、B4胎具二，详见图3。

(3)对叶轮修复前，先在完好叶片上取样、做出F叶片样板。开始B1、B2、B3、B4、C1、C2、D的下料制作，下料时留出一定的加工余量。

首先在A修复前进行测绘，叶轮的工作尺寸：如轴向长度、叶轮直径、叶片厚度等，见图2，

(4)利用剪切下料的方法加工出B1、B2，根据C1、C2厚度铣削出空位，见图4；将B3、B4加工出来，然后用B3、B4加工出B1、B2；

在A车削修整后在叶片位置利用取样样板F；将B1、B2做出后，根据样板F形状进行修整，使A1、B1、B2能较方便的在一起组合。

加工C1、C2、D见图5，加工时可利用等离子切割留余量上车床加工的方法进行。

(5)将加工好的A1、B1、B2、C1、C2、D、进行组焊得到叶轮A。组焊时可先将A1和D进行组焊，其次将A1、B1、C1进行组焊，再将A1、B2、C2进行组焊。

(6)组焊完成后对A进行车削精加工恢复到A损坏前的工作尺寸。

焊接选材时使用耐腐蚀的不锈钢焊丝进行氩弧焊打底电焊盖面，采用双面焊接，在酸洗前焊接过程中飞溅到叶片及轮毂上的将焊渣除净。加工过程中为了防止电弧飞溅的焊渣破坏转子两端轴套表面的光洁度，在轴套上加装软金属或软隔热材料保护轴、轴套表面。

对A进行酸洗钝化，对修复后的转子装配使用的联轴器及键进行整体动平衡。注意在进行动平衡配重时自带与更换的C1、C2、B1、B2具有相同耐腐蚀性能的材料做配重。将叶轮转子装入液环式压缩机内投入使用。

下表为修复过的转子在工作时的各项指标值。根据氧化氮吸收工艺要求，吸入压力-50KPa。目前应用该方法修复的液环式压缩机转子已连续运行3年，转子仍处于完好状态。

Claims (1)

1.一种强酸工况下液环式压缩机叶轮碎裂的修复方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将液环式压缩机叶轮上腐蚀的叶片全部切除，只留下轮毂及叶片根部10mm处的叶片，将转子在车床上进行车削整形后，使两侧叶轮具有统一规格的尺寸；

(2)对轮毂进行着色检查确定叶轮轮毂没有裂纹后，将叶轮分成轮毂A1、叶片一B1、叶片二B2、补强圈一C1、补强圈二C2和中间隔板D六个部分；

(3)对叶轮修复前，对叶轮的工作尺寸进行测绘，先在完好叶片上取样做出叶片样板F；然后开始对叶片一B1、叶片二B2、胎具一B3、胎具二B4、补强圈一C1、补强圈二C2、中间隔板D的下料制作，下料时需留出相应的加工余量；

(4)根据补强圈一C1、补强圈二C2厚度铣削出空位，将胎具一B3、胎具二B4加工出来，然后用胎具一B3、胎具二B4加工出叶片一B1、叶片二B2，根据样板F形状进行修整，使轮毂A1、叶片一B1、叶片二B2能方便的在一起组合；利用等离子切割留余量上车床加工的方法加工补强圈一C1、补强圈二C2和中间隔板D；

(5)将加工好的轮毂A1、叶片一B1、叶片二B2、补强圈一C1、补强圈二C2、中间隔板D进行组焊得到叶轮；组焊时可先将轮毂A1和中间隔板D进行组焊，其次将轮毂A1、叶片一B1、补强圈一C1进行组焊，再将轮毂A1、叶片二B2、补强圈二C2进行组焊；

(6)组焊完成后对叶轮进行车削精加工恢复到叶轮损坏前的工作尺寸。