鋼管式壓閥罩在往復活塞式壓縮機中的應用

李麗娜

沈陽申元氣體壓縮機研究所 遼寧沈陽 110141

現代工業中，壓縮氣體的機器用的越來越多，按壓縮原理分為兩大類，即速度型和容積型。往復活塞式壓縮機就是容積式壓縮機中的一種。廣泛應用于石油化工、天然氣、煤炭深加工等領域。

壓縮機的壓閥罩是用來將壓縮機中核心零件氣閥緊固在氣缸上的一個極其重要的零件，其質量的好壞直接影響壓縮機的壓縮安全性能。若其損壞直接導致壓縮機不能正常工作，停工停產，將給用戶帶來很大的經濟損失和安全隱患。

傳統的低壓壓縮機采用灰鑄鐵材料的壓閥罩，而我們采用的是鋼管式壓閥罩，我們將從經濟，安全，環保三個主要方面進行比較分析。

1 鋼管式壓閥罩相對灰鑄鐵壓閥罩的優勢

1.1 鋼管式壓閥罩較灰鑄鐵壓閥罩在經濟性方面的優勢

鋼管式壓閥罩采用的鋼管按照壓力等級，壁厚等級選用國家標準的45#鋼管，在鋼材市場可以即買即用，即使需要預定，生產周期較鑄鐵件也要短上很多，大大縮短壓閥罩的生產周期，為壓縮機整體的供貨周期保駕護航。鋼管式壓閥罩零件表面全部為加工面，表面粗糙度至少為12.5，成品表面光滑像工藝品一樣，讓人耳目一新。鋼管買進的是成品鋼管，零件加工后廢品率極低，不浪費材料，經濟上占優勢[1]。

傳統的壓閥罩當壓縮機工作壓力≤5MPa時，壓閥罩采用灰鑄鐵（HT250）材料，壓閥罩圖紙設計完成后要發到鑄件生產車間，按圖紙進行鑄件澆鑄生產。首先需要先做木型，之后做砂型，再開爐煉鐵水進行澆鑄，澆鑄好的鑄件毛坯件還要進行時效處理。生產過程較繁瑣。這樣生產出來的毛坯件并不能保證是合格品，同時還要求鑄件不應有裂紋、縮松、毛刺，縮孔和砂眼，氣泡，澆鑄不完全等缺陷的存在，并且不許用修補方法消除。最后加工后的鑄件還必須進行消除內應力處理。鑄件壓閥罩成品有未加工表面，未加工表面凹凸不平，給人一種此零件比較粗糙的視覺感?；诣T鐵壓閥罩廢品率較鋼管式壓閥罩要高出很多。

相比之下，鋼管式壓閥罩比灰鑄鐵壓閥罩生產周期短，廢品率低，經濟實惠。

1.2 鋼管式壓閥罩較灰鑄鐵壓閥罩在安全方面的優勢

金屬的力學性能是指標準條件下金屬的屈服強度、抗拉強度、伸長率等等，也稱機械性能。

（1）根據GB/T699-2015《優質碳素結構鋼》查得45#鋼：

抗拉強度是600MPa；

屈服強度是355MPa；

伸長率16%。

（2）根據GB/T9439-2010《灰鑄鐵件》查得灰鑄鐵（HT250）：

抗拉強度是250-350MPa；

屈服強度是165-228MPa；

伸長率0.3-0.8。

45#鋼具有良好的機械性能，安全性高。廣泛用于各種重要的結構零件，特別是那些在交變載荷下工作的零件。同時還可以通過調質，淬火等熱處理的方法提高他的表面硬度。我們的壓閥罩采用45#鋼管，大大的提高了它的安全性能[2]。

1.3 鋼管式壓閥罩較灰鑄鐵壓閥罩在環保方面的優勢：

鋼管式壓閥罩用的45#鋼管在市場上有現貨，可直接購買，鋼管都是按根整米購買，通常情況下都是買進常用規格的鋼管整齊的擺放在庫房內備用。當需要的時候，選用合適規格型號的鋼管用氬弧焊切割所需長度，拿到機床上，按照設計圖直接加工。因為鋼管現有規格較全，基本上能做到即用即取，省去購買時間、生產時間。不存在鑄造生產上的危害，即經濟又環保。

而鑄件壓閥罩因為有尺寸余量的限制，一個砂型對應一個尺寸，所以只能按計劃需要開爐生產，不能事先貯備。然而在鑄造過程中存在諸多的不安全因素，可能對人體產生多種危害，主要體現在以下幾個方面：

（1）火災及爆炸：紅熱的鑄件、飛濺鐵水等一旦遇到易燃易爆物品，極易引發火災和爆炸事故。

（2）灼燙：澆注時稍有不慎，就可能被熔融金屬燙傷；經過熔煉爐時，可能被飛濺的鐵水燙傷；經過高溫鑄件時，也可能被燙傷。

（3）機械傷害：鑄造作業過程中，機械設備、工具或工件的非正常選擇和使用，人的違章操作等，都可導致機械傷害。如造型機壓傷，設備修理時誤啟動導致砸傷、碰傷。

（4）高處墜落：由于工作環境惡劣、照明不良，加上車間設備立體交叉，維護、檢修和使用時，易從高處墜落。

（5）塵毒危害：在型砂、芯砂運輸、加工過程中，打箱、落砂及鑄件清理中，都會使作業地區產生大量的粉塵，因接觸粉塵、有害物質等因素易引起職業病。沖天爐、電爐產生的煙氣中含有大量對人體有害的一氧化碳，在烘烤砂型或砂芯時也有二氧化碳氣體排出；利用焦炭熔化金屬，以及鑄型、澆包、砂芯干燥和澆鑄過程中都會產生二氧化硫氣體，如處理不當，將引起呼吸道疾病。

（6）噪聲振動：在鑄造車間使用的震實造型機、鑄件打箱時使用的震動器，以及在鑄件清理工序中，利用風動工具清鏟毛刺，利用滾筒清理鑄件等都會產生大量噪聲和強烈的振動。

（7）高溫和熱輻射：鑄造生產在熔化、澆鑄、落砂工序中都會散發出大量的熱量，在夏季車間溫度會達到40℃或更高，鑄件和熔煉爐對工作人員健康或工作極為不利。

我國一直在提倡節能減排，綠色環保。我們采用鋼管式壓閥罩避免了鑄件壓閥罩在鑄造生產過程中給環境帶來的危害以及對人體的傷害。鋼管式壓閥罩所用的鋼管是對市場上已有的鋼管資源進行合理利用，一箭雙雕[3]。

2 結語

壓閥罩作為往復活塞式壓縮機的一個重要零件，在長期的實踐應用中，針對鑄件頻繁出現的各種問題，對其進行材質改革，由原來的灰鑄鐵材料改為鋼材料，是一次重要的改革，即提高壓閥罩的質量，縮短生產周期，又提高了壓縮機的安全性。鋼管式壓閥罩的選擇，即利于企業生產，提高產品的安全系數，又相對的保護環境，一舉多得。