空压机扩压器的腐蚀原因与修补

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Corrosion Cause and Repair of Air Compressor DifuserCHEN Xian-liang，Wu Jian-julq，QIN Pan(Danxia Smelter of Zhongjin Lingnan Non.met Co.，Ltd.，Shaoguan，Guangdong 512325，China)Abstract Difuser is one of the key components of air compressor；it wil afect safety operation of air compressor after beingseriously corrupted.By discussion of corrosion cause of air cornpressor difuser in Danxia Smelter，the paper discusses the repairmeasure that steel rings with same thickness are internaly embedded after removing corosion part of difuser，and analyzes the efecton gas emission flow of air compressor after repair.It is proved that application of the repair measure not only can ensure equipmentsafety anti stable operation；it also can save the cost of displacing new diffuser for the enterprise。

Keywords diffuser；corrosion；repair；gas emission flow0 概述2009年 7月，丹霞冶炼，-动力车间制氧站投入运行 4台英格索兰空压机，其中 l台型号为：C3000-C140Mx3，其余3台型号为：C70039Mx3。在2012年1月利用丹霞冶炼厂停机检修的机会，正常停运空压机并进行维护、保养。在拆解清洗机体时，发现二级和三级扩压器进口管腐蚀严重，在进口管的下部形成了大小不-的坑洼，主要在扩压器进口管和冷却器连接处，如图 1所示。

严重腐蚀后导致配合间隙过大，密封性能下降，甚至可能使空气从高压区反窜到低压区，引起空压机喘振、振动值加大等现象，对空压机的安全运行构成重大威胁l1l。

收稿 日期：2013-03-05作者简介：陈先亮f985-1，男，主要从事制氧技术管理工作。

1 腐蚀原因分析英格索兰空压机扩压器的材质为铝合金。虽然锌合金表面容易形成-层氧化膜，但在大气环境中，存在-定含量的二氧化硫，二氧化硫溶于水后会导致第 5期 空压机扩压器的腐蚀原因与修补 .29。

铝合金表面氧化膜酸化，形成亚硫酸根或硫酸根，从而对铝合金表面会产生腐蚀。若空压机所处环境中，还有含硫矿物的燃烧f例如含硫的煤、硫锌矿、制硫酸的二硫化亚铁等1，则会加速扩压器的腐蚀。

C70039Mx3型空压机三级扩压器进口管部分的结构尺寸如图 2所示，而冷却器和扩压器连接的部分如图3所示。

撞击，尤其是当空气中带有固体悬浮物时，破坏力则更力口明 [2]。

曾有人提出在环形槽内安装-个同等大小的垫片，以避免此类因留有间隙而导致扩压器腐蚀加速的问题。此措施从理论上来说是可行的，但考虑到安装垫片后，-方面担心对垫片的挤压力不够而使垫片发生脱落，被高速通过的气体带入，打坏叶轮；另-方面担心挤压力过大，造成扩压器和叶轮的间隙过小，从而加速叶轮的磨损。所以，在实际操作上此措施并不可行。此外，考虑到组装和拆洗的方便，贴合处冷却器的外壁和扩压器进口管的内壁必然是间歇配合，但为了保证密封效果 ，防止空气窜流，在二者贴合处的中间位置必须加-个0型圈。

图2三级扩压器进口管部分的结构尺寸 2 修补措施部分图 3 冷却器和扩压器连接的部分考虑到组装时，冷却器部分不会顶撞到扩压器，为防止因扩压器和叶轮之间的间隙过小而导致叶轮磨损，它们之间必然留有-定量的间隙，如图 3中圆圈部分，-般在 1～2 mm左右，这样就在冷却器和扩压器进 口管之间形成-个 1～2 mm左右的环形槽 。

当空气受到压缩后温度、压力、流速急剧升高，通过水冷却器后，由于温度降低，空气中的水分会析出-部分，因此，空气的湿度增加。虽然进入二级、三级压缩前都有-个水气分离器除掉空气中的水分 ，但仍然会有-部分水分随空气进入扩压器，并最终使冷凝水在环形槽的底部区域聚集。二氧化硫是易溶于水的酸性气体，随着时间的推移，溶解在冷凝水中的酸性气体的浓度会越来越高，腐蚀也会越来越严重。

由于进入-级压缩的空气没有被冷凝 ，湿度与二级、三级的相比要熊多，进入二级、三级的空气温度和压力要比-级高很多。高温、高压加快了二氧化硫的腐蚀速率，这就是为什么只有二级和三级受到腐蚀，而-级几乎没有受到腐蚀的原因。另外，流速对腐蚀也有很大的作用，即当空气以很高的流速穿过扩压器时，空气和扩压器之间会产生机械摩擦和制氧站的四台空压机虽然仅运行了两年多，但在 2012年 1月对其进行拆开清洗时，发现腐蚀已较为严重，腐蚀深度最深已达 7 mm左右，且普遍是二级扩压器情况最为严重。厂方担心等不到下次检修拆开时，二级扩压器就会被腐蚀穿〖虑到已采购的配件还未到货，且此次检修时间较短，技术人员经过与英格索兰维修工程师商议，决定将扩压器腐蚀部分用车床车掉，然后在扩压器内镶上同等厚度的钢圈(Q2351，如图4所示。车掉部分的厚度由各扩压器的腐蚀情况决定。为了保证装配时扩压器和叶轮的间隙能够配合，钢圈和扩压器的同轴度控制在0.5 mm以内。

图 4 车去扩压器腐蚀部分此外，为确保钢圈和扩压器内壁能够紧密贴合，在镶入钢圈前需用纱布打磨扩压器内壁，使其平整光滑，并在其表面涂上-层金属修补剂，然后用锤子轻轻敲打钢圈，慢慢地将钢圈嵌入，直至钢圈和下面的台阶紧密粘合在-起。这样就不用担心钢圈和扩压器会有相对移动了。当完全嵌入钢圈后，由于光圈内表面比较粗糙，还需用纱布打磨；若上沿钢圈还有突出部分，需用锉刀锉平，使其和扩压器上沿保持平整。

·30· 有 色 冶 金 ，设 计 与 研 究 第 34卷3 修补后对空压机排气量的影响当扩压器严重腐蚀后，势必会加深环形槽的深度，增加其宽度。高速的气流经过时，容易在此形成漩涡，影响空压机的排气量，表 1、表2为C3000-C 140M×3型空压机扩压器修补前后-些参数的变化。

表 1 空压机扩压器修补前参数日期 盖A日期 盖通过对修补前后进口导叶开度 、空压机流量和电机电流的比较，修补后空压机的排气量有所增加。

据操作人员反应，满负荷时，空压机排气量最高能到达26500Nm ，而修补前，最高时只有 25 000 Nm3/h左右。当环境温度升高时，空气变得稀薄，空压机的排气量会减少，尤其在夏天时，最低只有 20 500 Nm3/h左右，此时相应的氧气产量也会减少。为了不影响用气单位的生产，不足部分只有通过外购液氧汽化来补充，-年至少需百万元以上。扩压器经过修补后，能适当缓解夏天用气紧张的局面，同时也能减少部分外购液氧的费用。

4 结束语对扩压器而言这样的修补是完全可行的，若运行- 段时间修补部分又被腐蚀，同样可以按照以上的修补方法继续对扩压器进行修补，而且修补简单、快捷、成本低廉，同时也能保证设备的安全、稳定运行。更重要的是，该修补方法能节省了-笔不菲的备件开支。

C3000-C 140Mx3的二级扩压器约 3O万元/个，i级扩压器约 25万元/爪；C70039Mx3的二级扩压器约2O万元/个，三级的 15万元/个。若 4台空压机的扩压器全部换新的，即共需 160万元。按现在的腐蚀速率，每三年就必须更换新的扩压器，这对企业来说是- 笔巨大的开支，而且空压机的备件需从国外进口，采购时间长。采用以上的修补方法，不仅能为企业节省这笔开支，还能避免受采购时间长的影响：此外，增加部分的空气量也能为企业创造-定的经济效益，值得类似企业借鉴推广。