تشخیص نشتی رینگ پیستون و پکینگ در کمپرسور نیتروژن

قبل از باز کردن، مسیر نشتی و رفتار دریچه یا نشتی را ردیابی کنید تا نشتی حلقه با نشتی از میله‌های آب‌بندی یا مشکل آب‌بندی خارجی اشتباه گرفته نشود.

حلقه‌های پیستون و پکینگ میله هر دو می‌توانند راندمان کمپرسور نیتروژن را کاهش دهند، اما در مسیرهای مختلفی نشت می‌کنند و نیاز به بازرسی‌های متفاوتی دارند. نشتی حلقه پیستون به گاز اجازه می‌دهد تا از پیستون بین فضاهای فشرده‌سازی یا به سمت فشار پایین‌تر، بسته به چیدمان سیلندر، عبور کند. نشتی پکینگ از میله پیستون از طریق محفظه پکینگ دنبال می‌شود و معمولاً در یک دریچه تعیین‌شده، قطعه فاصله یا نقطه جمع‌آوری نشتی ظاهر می‌شود. با شناسایی هر دریچه و درین روی کمپرسور انتخاب‌شده و اندازه‌گیری نحوه تغییر رفتار آنها با بار و فشار سیلندر شروع کنید. روند نشتی را با ظرفیت، فشار مرحله، دما و بازرسی میله یا سیلندر ترکیب کنید. تعویض حلقه‌ها به دلیل بالا بودن دریچه پکینگ یا تعویض پکینگ به دلیل کاهش ظرفیت، باعث هدر رفتن زمان می‌شود و می‌تواند مکانیسم سایش واقعی را دست‌نخورده باقی بگذارد.

Nitrogen compressor piston and packing leakage
نشتی رینگ پیستون و شاتون مسیرهای متفاوتی را دنبال می‌کنند و باید با شواهد متفاوتی تشخیص داده شوند.

اصطلاحات مسیر نشتی

حلقه پیستون
یک عنصر آب‌بندی که به پیستون متصل شده و ضمن محدود کردن جریان گاز بین نواحی پرفشار و کم‌فشار، امکان حرکت رفت و برگشتی را فراهم می‌کند.
جعبه بسته بندی
مجموعه اطراف میله پیستون که شامل حلقه‌های آب‌بندی، کاسه نمدها، دریچه‌ها و گاهی اوقات اتصالات تخلیه یا بافر است.
قطعه فاصله
محفظه‌ای بین سیلندر و محفظه میل‌لنگ که برای جدا کردن گاز فرآیندی از چرخ‌دنده و کنترل نشتی یا تهویه استفاده می‌شود.
جریان هواکش
گاز خروجی از یک پکینگ، قطعه فاصله‌دار یا دریچه آب‌بندی تعیین‌شده؛ میزان و ترکیب آن می‌تواند نشانگر وضعیت باشد.
ضربه ای
نشت گاز از سطح آب‌بندی، که معمولاً برای جریانی که از رینگ‌های پیستون یا سایر عناصر آب‌بندی فشاری عبور می‌کند، استفاده می‌شود.
فشار سیلندر
فشاری که در محفظه تراکم عمل می‌کند، باعث نشتی در حلقه‌ها و پکینگ‌ها می‌شود و در طول چرخه پیستون تغییر می‌کند.

۱. قبل از اندازه‌گیری هر چیزی، مسیرهای نشتی کمپرسور را نقشه‌برداری کنید

از نمودار کلی چیدمان و لوله‌کشی برای شناسایی دریچه‌های بسته‌بندی میله‌ای، دریچه‌های قطعه فاصله، هواکش‌های محفظه میل‌لنگ، زهکش‌ها، اتصالات پاکسازی و هرگونه سیستم جمع‌آوری نشتی استفاده کنید. تأیید کنید که کدام دریچه انتظار می‌رود نشتی معمول بسته‌بندی را داشته باشد و کدام باید از گاز فرآیند ایزوله بماند. طراحی‌های مختلف کمپرسور، نشتی را به طور متفاوتی هدایت می‌کنند، بنابراین یک فرض کلی در مورد یک دریچه می‌تواند منجر به انتخاب نادرست قطعه شود.

مسیر عادی ونت و وجود یا عدم وجود فشار معکوس را ثبت کنید. گرفتگی یا تحت فشار بودن خط ونت می‌تواند رفتار پکینگ را تغییر دهد و باعث شود نشتی در جای دیگری ظاهر شود. قبل از قضاوت در مورد آب‌بندی‌ها، مطمئن شوید که خط به سیستم ایمن مورد نظر باز است.

۲. روند نشتی در برابر فشار، بار و زمان کارکرد

جریان هواکش را اندازه‌گیری کنید یا از روش تایید شده در محل در نقاط عملیاتی پایدار استفاده کنید. فشار مکش، فشار تخلیه، فشار مرحله، سرعت و بار را به همراه مقدار نشتی ثبت کنید. نشتی پکینگ معمولاً با اختلاف فشار میله و وضعیت آب‌بندی تغییر می‌کند. نشتی حلقه اغلب از افت ظرفیت، تغییر تعادل فشار و رفتار نشتی داخلی استنباط می‌شود تا از یک هواکش پکینگ خارجی به تنهایی.

با داده‌های راه‌اندازی یا داده‌های اخیر سالم مقایسه کنید. افزایش تدریجی نشان‌دهنده‌ی سایش یا تخریب سطح میله/سیلندر است، در حالی که تغییر ناگهانی پس از تعمیر و نگهداری، نشان‌دهنده‌ی مونتاژ، آسیب‌دیدگی عناصر آب‌بندی، آلودگی یا هم‌ترازی است. جهت روند، زمانی که مقدار اندازه‌گیری شده در محدوده‌ی قابل قبول تأمین‌کننده باقی بماند، بیش از یک قرائت جداگانه اهمیت دارد.

برای هماهنگی تدارکات، الزامات شرح داده شده در اینجا را با الزامات سایت مقایسه کنید. نشتی رینگ پیستون کمپرسور نیتروژن ارائه می‌دهد به جای اینکه به یک رتبه‌بندی کمپرسور عمومی تکیه کند. بررسی متقابل در اینجا به تشخیص نشتی بسته‌بندی رینگ پیستون در n2 مربوط می‌شود.

۳. با استفاده از علائم مرتبط، نشتی پکینگ را از نشتی رینگ پیستون جدا کنید.

اگر جریان دریچه پکینگ افزایش یابد در حالی که ظرفیت کمپرسور و فشار هر مرحله نزدیک به مقدار پایه باقی بماند، ابتدا روی پکینگ میله و سطح میله تمرکز کنید. اگر ظرفیت کاهش یابد و فشار بین مراحل بدون افزایش متناظر دریچه پکینگ تغییر کند، احتمال نشتی حلقه پیستون یا شیر بیشتر می‌شود. ترکیبی از هر دو می‌تواند در یک دستگاه فرسوده رخ دهد، بنابراین از تحمیل داده‌ها به یک علت خودداری کنید.

قبل از بررسی حلقه‌های معیوب، وضعیت شیر ​​را بررسی کنید. یک شیر دارای نشتی می‌تواند ظرفیت را کاهش داده و دمای مرحله را به شکلی تغییر دهد که شبیه نشت داخلی باشد. از روش‌های تشخیصی سازنده استفاده کنید و الگوهای فشار-دما را مقایسه کنید. هدف، انتخاب حداقل محدوده بازرسی است که بتواند مسیر نشتی مشکوک را اثبات کند.

Compressor distance piece and packing vent
روند جریان هواکش همراه با عملکرد صحنه به هدف قرار دادن سیستم آب‌بندی صحیح کمک می‌کند.

۴. پیستون، رینگ‌ها، سیلندر، شاتون و پکینگ را به عنوان یک سیستم بررسی کنید.

پس از ایزولاسیون کامل و کاهش فشار، رینگ‌های پیستون را از نظر ساییدگی، شکستگی، چسبندگی، رسوب، افت کشش در صورت لزوم و شواهدی از تماس ناهموار بررسی کنید. با استفاده از اندازه‌گیری‌های مشخص شده توسط سازنده کمپرسور، سوراخ سیلندر را از نظر خراشیدگی، مخروطی شدن، بیضی شکل بودن، خوردگی یا رسوب بررسی کنید. رینگ‌های جدید نصب شده در سوراخ آسیب دیده ممکن است آب‌بندی را بازیابی نکنند.

Nitrogen compressor package for How to Diagnose Piston Ring and Packing Leakage in an N2 Compressor
یک پکیج کمپرسور باید به عنوان بخشی از کل سیستم نیتروژن ارزیابی شود، نه به عنوان یک رتبه‌بندی مجزا روی پلاک. در این حالت، تکیه‌گاه‌های بصری، نشتی پکینگ رینگ پیستون را در n2 تشخیص می‌دهند.

برای بسته‌بندی، حلقه‌های آب‌بندی، فنجان‌ها، فنرها یا بندها را در صورت استفاده، سطح میله، شیارها، انحراف و هم‌ترازی را بررسی کنید. یک میله آسیب‌دیده یا آلوده می‌تواند به سرعت بسته‌بندی جدید را فرسوده کند. بررسی کنید که آیا گاز پاک‌کننده یا بافر در شرایط صحیح است، اگر طراحی از آن استفاده می‌کند. قطعات جدا شده را در موقعیت اصلی خود نگه دارید تا شواهد خرابی حفظ شود.

۵. محدوده تعمیر را از شواهد سایش و پیامد خرابی تعیین کنید

اگر سایش محدود به حلقه‌های قابل تعویض باشد و سطوح جفت شونده در محدوده معیارهای فروشنده باقی بمانند، یک تعمیر متمرکز ممکن است کافی باشد. اگر سوراخ یا میله شیاردار، خارج از تلرانس یا خورده شده باشد، بازسازی عنصر آب‌بندی به تنهایی می‌تواند کوتاه مدت باشد. از محدودیت‌های ابعادی سازنده، فرآیندهای تعمیر تأیید شده و مشخصات مواد به جای مقادیر کلی لقی استفاده کنید.

بررسی کنید که چرا سایش ایجاد شده است. آلودگی، روانکاری ناکافی در طرح‌هایی که به آن نیاز دارند، انتقال مایع، عدم هم‌ترازی میله، دمای بالا، اختلاف فشار غیرطبیعی یا مونتاژ نادرست می‌تواند نشتی را تسریع کند. در صورت امکان، مکانیزم را در همان زمان قطع برق اصلاح کنید.

بررسی مفید بعدی، بررسی سایت است کمپرسور N2 مواد، به ویژه هنگامی که فشار، خلوص و الزامات کار مداوم با هم در تعامل هستند. بررسی متقابل در اینجا به تشخیص نشتی بسته بندی حلقه پیستون در n2 مربوط می‌شود.

۶. پس از بازگشت به سرویس، یک خط مبنای نشتی جدید ایجاد کنید.

کمپرسور را طبق ترتیب تأیید شده روشن و بارگیری کنید. جریان هواکش پکینگ، ظرفیت، فشار و دمای طبقات و هرگونه نشانگر نشتی را در همان شرایط کاری قبل از تعمیر اندازه‌گیری کنید. با رسیدن دستگاه به تعادل حرارتی، از پایدار بودن نشتی اطمینان حاصل کنید. اگر ظرفیت کم باقی بماند، تعمیر را صرفاً به این دلیل که هواکش خارجی بی‌صداتر است، نپذیرید.

مقادیر پس از تعمیر را به عنوان مبنای جدید حفظ کنید و بررسی روند را تحت برنامه تعمیر و نگهداری برنامه‌ریزی کنید. یک شیب صعودی می‌تواند عملی‌تر از انتظار برای یک هشدار واحد باشد. روند نشتی را با مشاهدات میله، سیلندر، شیر و روانکاری همراه کنید تا خاموشی بعدی را بتوان از روی شرایط برنامه‌ریزی کرد، نه از روی غافلگیری.

جدول شواهد حلقه در مقابل بسته بندی

نحوه جداسازی نشتی داخلی و نشتی آب‌بند میله‌ای
مورد سوال مهندسی سیگنال تأیید یا تصمیم
مسیر نشت کدام دریچه یا مسیر داخلی گاز را حمل می‌کند؟ نقشه‌ها و بررسی‌های دریچه، نشتی پکینگ را از سایر مسیرها متمایز می‌کند.
روند نشتی چگونه با فشار و بار تغییر می‌کند؟ اندازه‌گیری‌های تکرارپذیر، فرسودگی تدریجی یا تغییر ناگهانی را نشان می‌دهند.
عملکرد آیا ظرفیت یا فشار مرحله با نشتی تغییر کرد؟ علائم مرتبط، حلقه‌ها، پکینگ و علل دریچه را از هم جدا می‌کنند.
بازرسی آیا سطوح میله و سیلندر که به هم متصل می‌شوند هنوز قابل قبول هستند؟ محدوده تعمیر شامل سطحی است که درزگیر جدید باید روی آن اجرا شود.
مبنای نهایی را در درخواست استعلام قیمت (RFQ)، پرونده راه‌اندازی یا سوابق تعمیر و نگهداری ثبت کنید تا مهندس دیگری بتواند تصمیم را بازتولید کند.

برگه تأیید پروژه

برای قابلیت اطمینان طولانی مدت، «شناسایی هر اتصال پکینگ، قطعه فاصله، محفظه میل لنگ، تخلیه و تخلیه از نقشه‌های کمپرسور» را به یک خط مبنا برای حلقه پیستون متصل کنید. این خط مبنا را زمانی ثبت کنید که نصب تمیز، پایدار و از نظر سلامت شناخته شده باشد، سپس قطعه فاصله و بار عملیاتی را نیز اضافه کنید تا قرائت‌های بعدی بتوانند نرمال شوند. مفهوم بررسی «مشاهده مسیر نشتی» باید یک محرک تعریف شده برای بررسی داشته باشد، حتی زمانی که مقدار مطلق به هشدار نرسیده باشد. انحراف تدریجی از یک خط مبنای تکرارپذیر اغلب هشدار بیشتری نسبت به یک قرائت مجزا می‌دهد. اگر پیکربندی فرآیند تغییر کند، به جای مقایسه حالت‌های عملیاتی متفاوت، یک خط مبنای مستند جدید ایجاد کنید.

در طول بررسی مهندسی، با ردیابی مسیر فیزیکی مرتبط با محفظه بسته‌بندی و جریان دریچه، فرض پشت «اندازه‌گیری روند تخلیه یا نشتی» را به چالش بکشید. مسیر گاز، گرما، نیرو، سیگنال کنترل یا نشتی را از منبع تا مقصد دنبال کنید و هر مؤلفه‌ای را که می‌تواند نتیجه را تغییر دهد، شناسایی کنید. سپس «اندازه‌گیری نشتی در یک بار پایدار همراه با فشارهای مکش، مرحله و تخلیه» را در نقطه‌ای که واقعاً تصمیم‌گیری انجام می‌شود، نه در راحت‌ترین گیج، تکمیل کنید. هرگونه افت فشار، اختلاف دما، تأخیر کنترل یا یافته بازرسی را که رفتار را توضیح می‌دهد، ثبت کنید. این بررسی مبتنی بر مسیر، از تفسیر اندازه‌گیری‌های محلی بدون در نظر گرفتن شرایط سیستم جلوگیری می‌کند.

Gas compressor manufacturing detail for How to Diagnose Piston Ring and Packing Leakage in an N2 Compressor
قابلیت اطمینان میدانی به تطبیق پیکربندی کمپرسور، کنترل‌ها، لوله‌کشی و دسترسی به سرویس با وظیفه واقعی فرآیند بستگی دارد. در این محل قرارگیری، پشتیبانی‌های بصری، نشتی بسته‌بندی رینگ پیستون را در n2 تشخیص می‌دهند.

تأیید «مقایسه الگوهای ظرفیت و فشار-دما برای حلقه‌های جداگانه، پکینگ و شیرها» را در طول بررسی خطای آینده قابل استفاده کنید. فاصله قطعه، نشتی، وضعیت کمپرسور، وضعیت تقاضا و زمان مشاهده را در یک رکورد ثبت کنید. آن رکورد را به هدف طراحی «جدا کردن حلقه از علائم پکینگ» پیوند دهید و توجه داشته باشید که کدام نقشه، کتابچه راهنمای کاربر، مشخصات فرآیند یا ابزار کالیبره شده، پذیرش را تأیید کرده است. اگر مقدار خوانده شده طبیعی باشد، به یک مرجع تبدیل می‌شود. اگر غیرطبیعی باشد، اقدامات اصلاحی را مستند کنید و در همان شرایط دوباره آزمایش کنید. سوابق منسجم، وسوسه جبران یک مشکل غیرقابل توضیح با افزایش فشار، سرعت، محدودیت‌های دما یا تنظیمات نامربوط را کاهش می‌دهد.

«وضعیت سیلندر» را در مرزی که پیامد آن ظاهر می‌شود، تأیید کنید. جریان دریچه را در منبع و فشار سیلندر را در سمت گیرنده مشاهده کنید، سپس «وضعیت حلقه، سوراخ سیلندر، عناصر بسته‌بندی، سطح میله و هم‌ترازی» را در حالی که جریان و فشار مربوطه پایدار هستند، تکمیل کنید. اطلاعات کافی را برای تشخیص تغییرات عادی فرآیند از فرسودگی تجهیزات ثبت کنید. هنگامی که محدودیت‌های دقیق پذیرش به مدل انتخاب شده بستگی دارد، از اسناد فعلی سازنده یا مشخصات پروژه تأیید شده استفاده کنید. صرفاً به این دلیل که سرویس مشابه به نظر می‌رسد، مقداری را از کمپرسور دیگری منتقل نکنید. ثبت مرز به مرز، عیب‌یابی بعدی را بسیار سریع‌تر می‌کند.

برای اینکه تیم‌های مهندسی و خرید بر یک اساس کار کنند، این الزام را به سایت مرتبط کنید. کمپرسور نیتروژن صنعتی اطلاعات. بررسی متقابل در اینجا برای تشخیص نشتی بسته‌بندی رینگ پیستون در n2 انجام می‌شود.

حلقه «تعمیر سیستم آب‌بندی معیوب و اصلاح علل آلودگی، مایع، گرما یا هم‌ترازی» را با مستندسازی علت، پاسخ و پذیرش ببندید. با «بررسی تعادل فشار» شروع کنید، رفتار مورد انتظار از نشتی را شناسایی کنید و مشاهده دوم مربوط به رینگ پیستون را انتخاب کنید که بتواند همان نتیجه را به طور مستقل تأیید کند. بررسی را بدون بای‌پس کردن وسایل محافظ یا فراتر رفتن از محدوده عملیاتی تأیید شده انجام دهید. اگر دو سیگنال با هم مغایرت داشتند، قبل از تصمیم‌گیری در مورد اینکه کدام قطعه نیاز به تعمیر دارد، دقت ابزار دقیق، وضعیت شیر، افت فشار، آلودگی، نشتی یا منطق کنترل را بررسی کنید. تأیید مستقل زمانی ارزشمند است که خاموش کردن یا تعویض گران باشد.

مورد بررسی «تصمیم‌گیری در مورد محدوده تعمیر» را به یک مرحله پذیرش ثبت‌شده تبدیل کنید. محل مشاهده فشار سیلندر، وضعیت عملیاتی در آن لحظه و اینکه چه شرایط بالادست یا پایین‌دست می‌تواند محفظه بسته‌بندی را تغییر دهد، مشخص کنید. ابزار، نقشه، برگه اطلاعات یا بازرسی فیزیکی مورد استفاده برای ایجاد مبنا را ثبت کنید. سپس عمل «تست مجدد نشتی و ظرفیت در وظیفه اصلی و ایجاد یک خط مبنای روند جدید» را تحت یک شرایط قابل تکرار انجام دهید. اگر نتیجه با رفتار مورد انتظار مغایرت دارد، تصمیم بعدی طراحی یا نگهداری را تا زمانی که اختلاف توضیح داده شود، نگه دارید. این به مهندس دیگری زمینه کافی می‌دهد تا بدون تکیه بر حافظه یا یک فرض مستند نشده، بررسی را دوباره انجام دهد.

مرز ایمنی و تأیید

نواحی پکینگ و سیلندر می‌توانند نیتروژن محبوس شده را پس از توقف کمپرسور اصلی حفظ کنند. قبل از برداشتن محفظه‌های پکینگ، سرسیلندرها یا پوشش‌های سوپاپ، تمام فضاهای مربوطه را ایزوله، قفل، تهویه و از صفر بودن فشار آنها اطمینان حاصل کنید. اندازه‌گیری‌های نشتی را به مکانی امن منتقل کنید زیرا نیتروژن می‌تواند باعث ایجاد اتمسفری با کمبود اکسیژن شود. از محدودیت‌های سایش و ابعادی مخصوص مدل برای حلقه‌ها، میله‌ها، سیلندرها و اجزای پکینگ استفاده کنید.

توالی تشخیص نشتی

  1. تمام اتصالات پکینگ، قطعه فاصله، محفظه میل لنگ، تخلیه و تخلیه را از روی نقشه‌های کمپرسور شناسایی کنید.
  2. نشتی را در یک بار پایدار به همراه فشارهای مکش، مرحله و تخلیه اندازه‌گیری کنید.
  3. الگوهای ظرفیت و فشار-دما را برای حلقه‌ها، پکینگ‌ها و شیرهای جداگانه مقایسه کنید.
  4. وضعیت رینگ، سوراخ سیلندر، قطعات پکینگ، سطح شاتون و تراز بودن آن را بررسی کنید.
  5. سیستم آب‌بندی معیوب را تعمیر کنید و علل آلودگی، مایع، گرما یا هم‌ترازی را برطرف کنید.
  6. نشتی و ظرفیت را در زمان کارکرد اولیه دوباره آزمایش کنید و یک خط مبنای روند جدید ایجاد کنید.

سوالات مربوط به حلقه و بسته بندی

آیا جریان بالای دریچه پکینگ به معنای خراب بودن رینگ‌های پیستون است؟

نه به خودی خود. جریان دریچه پکینگ در درجه اول به سیستم آب‌بندی میله‌ای اشاره دارد. از ظرفیت و شواهد فشار مرحله‌ای برای ارزیابی نشتی رینگ پیستون به طور جداگانه استفاده کنید.

آیا می‌توان پکینگ جدید را روی میله پیستون شیاردار نصب کرد؟

فقط در صورتی که شرایط میله مطابق با معیارهای تعمیر تامین‌کننده کمپرسور باشد. یک سطح متحرک آسیب‌دیده می‌تواند به سرعت پکینگ جایگزین را از بین ببرد.

چرا نشتی می‌تواند پس از بازسازی افزایش یابد؟

مونتاژ نادرست، آسیب دیدن المان‌های آب‌بندی، جهت‌گیری اشتباه، سطوح آلوده، تراز میله‌ها، عدم تعادل فشار یا مشکل اصلاح نشده سطح اتصال، همگی می‌توانند باعث نشتی زودهنگام شوند.

قانون تشخیص نشتی

با دنبال کردن مسیر گاز، نشتی رینگ و پکینگ را تشخیص دهید. دریچه صحیح را پیدا کنید، ظرفیت و رفتار مرحله را مقایسه کنید، سطوح سیلندر و میله متصل را بررسی کنید و مکانیسم سایش زیرین را تعمیر کنید. نشتی و تست عملکرد پس از تعمیر باید همان نقطه عملیاتی مورد استفاده برای تأیید عیب را بازتولید کند.