文/石芝鋒

保障空壓機(jī)組的安全運(yùn)行

文/石芝鋒

噴油螺桿空壓機(jī)排氣溫度高的原因分析及解決措施——本文以空壓站儀表風(fēng)系統(tǒng)噴油螺桿空壓機(jī)組J-6001A機(jī)組出現(xiàn)的“排氣溫度高”報警、連鎖停機(jī)故障為例，結(jié)合機(jī)組檢修情況，對機(jī)組“排氣溫度高”報警、連鎖停機(jī)故障的原因進(jìn)行分析，并提出切實(shí)有效的處理措施，確?？諌簷C(jī)組的安全生產(chǎn)運(yùn)行。

在石油化工行業(yè)，噴油螺桿空壓機(jī)憑借其具有運(yùn)行可靠、效率高、壽命長、氣量不受排氣壓力影響、運(yùn)行平穩(wěn)不發(fā)生喘振等優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛的應(yīng)用。特別是在公用系統(tǒng)做為一種先進(jìn)的空氣動力設(shè)備，廣泛應(yīng)用于空壓站為裝置提供儀表風(fēng)用的空氣。所以，空壓機(jī)組的安全運(yùn)行，保證了裝置儀表風(fēng)的穩(wěn)定，確保裝置的安全運(yùn)行。而在噴油螺桿空壓日常運(yùn)行過程中，由于維護(hù)保養(yǎng)不到位等，機(jī)組經(jīng)常發(fā)生“排氣溫度高”報警、機(jī)組連鎖停機(jī)等故障。因此，對這些故障進(jìn)行詳細(xì)的分析，并對其提出切實(shí)有效的處理方法以確保螺桿空壓機(jī)的正常平穩(wěn)運(yùn)行是非常重要的。

2016年5月15日，正在生產(chǎn)運(yùn)行的空壓機(jī)組J-6001A突然連鎖停機(jī)，檢查發(fā)現(xiàn)PLC顯示屏顯示排氣溫度高報警、油氣分離器壓差高報警、油過濾壓差高報警連鎖停機(jī)。為了確保裝置生產(chǎn)的安全運(yùn)行，換備用機(jī)組J-6001B,故障機(jī)組J-6001A停機(jī)檢修。主要檢修的內(nèi)容為對機(jī)組油路系統(tǒng)和循環(huán)水冷卻系統(tǒng)進(jìn)行檢修維護(hù)。從檢修的情況看，主要存在以下幾個方面的問題：

● 油氣分離器濾芯結(jié)垢、堵塞；

● 油過濾器堵塞；

● 斷油閥失靈、閥芯卡死；

● 溫度控制閥故障卡死；

● 油冷卻器積垢嚴(yán)重，堵塞。

噴油螺桿空壓機(jī)組概況

我司空壓站儀表風(fēng)系統(tǒng)使用的空氣壓縮機(jī)為無錫壓縮機(jī)股份有限公司生產(chǎn)的噴油水冷螺桿式空氣壓縮機(jī)，型號LGD75/0131GC，其排氣量為12.8 Nm3/min，排氣壓力為0.8 MPa,為裝置儀表風(fēng)系統(tǒng)提供壓縮空氣，一備一用。該空壓機(jī)組為單級、噴油、撬裝式低噪聲螺桿式壓縮機(jī)。機(jī)組主要由螺桿壓縮機(jī)主機(jī)、電動機(jī)、油氣分離器、油冷卻器、氣冷卻器、氣液分離器、電氣控制箱以及氣管路、油管路、水管路、調(diào)節(jié)系統(tǒng)等組成。

壓縮機(jī)殼體內(nèi)有一對經(jīng)過精密加工的相互嚙合的陰、陽轉(zhuǎn)子，其中陽轉(zhuǎn)子有4個齒，陰轉(zhuǎn)子有6個齒。機(jī)組采用齒輪傳動，電機(jī)通過彈性聯(lián)軸器驅(qū)動軸齒輪，再通過齒輪傳動給陽轉(zhuǎn)子，陽轉(zhuǎn)子帶動陰轉(zhuǎn)子一起高速旋轉(zhuǎn)。隨著轉(zhuǎn)子齒間容積的不斷縮小，從空氣濾清器中被吸入的空氣和噴入機(jī)殼的潤滑油不斷被壓縮而升高壓力，當(dāng)齒間容積與壓縮機(jī)排氣口相通時壓縮空氣和潤滑油的混合物便從排氣口排出，進(jìn)入油氣分離器進(jìn)行油、氣分離。經(jīng)油氣分離后的壓縮空氣依次通過最小壓力閥、氣冷卻器和液氣分離器排出機(jī)外，供用戶使用。分離出來的潤滑油沉降到油氣分離器的底部，并在壓差作用下經(jīng)油冷卻器冷卻和油過濾器過濾后再回到主機(jī)壓縮腔而循環(huán)使用。

表 空壓機(jī)組維修保養(yǎng)項(xiàng)目與周期

故障分析及解決措施

針對空壓機(jī)J-6001A出現(xiàn)的排氣溫度高報警、油氣分離器壓差高報警、油過濾壓差高報警、機(jī)組連鎖停機(jī)，及結(jié)合檢修的情況，對機(jī)組故障原因進(jìn)行分析，并針對性的提出有效的解決措施?？諌簷C(jī)組排氣溫度高的原因主要有以下幾個方面。

油氣分離器濾芯結(jié)垢堵塞

油氣分離器的主要功能是通過旋風(fēng)分離（粗分）和油分濾芯（精分）將潤滑油從壓縮空氣中分離出來，其下部兼作油箱，用于存儲潤滑油。當(dāng)油氣分離器濾芯結(jié)垢堵塞后，使油氣分離效率變差，機(jī)組冷卻潤滑不良，造成壓縮機(jī)溫度升高。外供壓縮機(jī)空氣含油量大，影響后期凈化設(shè)備和用氣設(shè)備的正常工作。如果油氣分離器濾芯擊穿失效，造成跑油，耗油量急劇增大，造成潤滑油減少而導(dǎo)致機(jī)組溫度急劇升高，嚴(yán)重會造成壓縮機(jī)機(jī)組機(jī)頭抱死故障。

解決措施：更換油氣分離器，做好機(jī)組的定期維護(hù)保養(yǎng)，每運(yùn)行約2 000～4 000 h要定期更換油氣分離器。

油過濾器堵塞

油過濾器安裝在溫控閥后面，作用是濾去潤滑油中的雜質(zhì)，以保證潔凈的潤滑油進(jìn)入主機(jī)工作腔和各潤滑點(diǎn)，保證螺桿壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子的可靠工作和防止冷卻器管道堵塞。當(dāng)油過濾器堵塞，將導(dǎo)致潤滑油流通不暢通，進(jìn)入空壓機(jī)主機(jī)的流量減少，則潤滑油從主機(jī)攜帶出的熱量就降低，會造成機(jī)組排氣溫度升高。

解決措施：更換油過濾器。定期做好機(jī)組的維護(hù)保養(yǎng)，每運(yùn)行約2 000～4 000 h要定期更換油過濾器。

斷油閥失靈、閥芯卡死故障

斷油閥裝于壓縮機(jī)機(jī)殼下部，利用壓縮機(jī)排口的氣體壓力打開。在機(jī)組運(yùn)行時斷油閥始終是打開的。其功能是在停機(jī)時能迅速切斷油路，避免從油氣分離器過來的油繼續(xù)噴入壓縮機(jī)主機(jī)內(nèi)，導(dǎo)致潤滑油從進(jìn)氣口噴出。如果機(jī)組在運(yùn)行時，斷油電磁閥控制斷油閥的電磁閥故障或斷油閥閥芯卡澀，不能打開或不能全開，會造成機(jī)組回油量不足，導(dǎo)致機(jī)組溫度升高。

故障判斷：開機(jī)后判斷斷油閥是否工作正常，可以將手放在斷油閥后的回油管線上，感覺溫度的變化情況，管線溫度應(yīng)在短時間內(nèi)上升至60～70℃，若管線溫度沒變化或變化不明顯，開機(jī)后短短幾分鐘內(nèi)主機(jī)排氣溫度高聯(lián)鎖跳車，這就說明斷油閥工作不正常，可以先檢查斷油閥的電磁閥，若電磁閥工作正常就需要對斷油閥進(jìn)行檢查，拆下斷油閥檢查閥芯及閥座內(nèi)是否有雜物及拉毛現(xiàn)象，必要時需要更換新的斷油閥。

解決措施：

● 檢查斷油閥的電磁閥是否正常。

● 拆下斷油閥檢查閥芯及閥座內(nèi)是否有雜物及拉毛現(xiàn)象，進(jìn)行修復(fù)。

● 更換新的斷油閥。

溫度控制閥故障

溫度控制閥的作用是保證機(jī)組排氣溫度不低于溫度控制閥的設(shè)定溫度，以免壓縮空氣產(chǎn)生冷凝水，引起潤滑油乳化變質(zhì)。當(dāng)溫度偏低時，潤滑油通過溫度控制閥的常開旁通口經(jīng)油過濾器、斷油閥直接進(jìn)入壓縮機(jī)，此時潤滑油未經(jīng)冷卻。當(dāng)溫度超過設(shè)定值時，溫度控制閥的旁通口關(guān)閉，潤滑油進(jìn)入油冷卻器進(jìn)行冷卻，然后經(jīng)油過濾器、斷油閥進(jìn)入壓縮機(jī)。根據(jù)空壓機(jī)類型、型號的不同，溫控閥閥芯的動作溫度分為75℃、85℃等，若溫控閥在動作溫度時不動作，將使高溫的油無法進(jìn)入油冷卻器內(nèi)進(jìn)行熱交換，導(dǎo)致油溫進(jìn)一步升高，迅速造成高溫機(jī)組連鎖停機(jī)。

解決措施：

● 此故障可以用測溫槍量測油冷卻器進(jìn)、出口油管來判斷是否為溫控閥故障造成空壓機(jī)高溫跳機(jī)，若油冷卻器進(jìn)出口溫差在10℃左右則可以排除是溫控閥動作不良造成的空壓機(jī)高溫跳機(jī)。

● 可把溫控閥拆檢出來放入100℃的開水里觀察溫控閥的閥芯是否動作正常。若現(xiàn)場無備件更換可以人為地把溫控閥閥桿頂開，讓空壓機(jī)一開機(jī)就直接走油冷卻器，不再走旁路，可以一直使用至新的備件到貨后進(jìn)行更換。直接走旁路不能代表溫控閥的作用，因?yàn)闈櫥烷L時間走旁路開機(jī)，空壓機(jī)排氣溫度過低容易使壓縮空氣在油系統(tǒng)析出的水分增多，造成潤滑油使用壽命縮短，所以若備件到貨后，應(yīng)盡快安排時間進(jìn)行更換。

● 定期檢查溫控閥閥芯是否卡死，研磨閥芯或更換溫控閥。

油冷卻器結(jié)垢堵塞

機(jī)組油冷卻器是高效管殼式結(jié)構(gòu)，殼程走潤滑油，管程走水，其作用也是冷卻潤滑油，通過冷卻水帶走熱量。由于機(jī)組運(yùn)行時溫度較高，冷卻器很容易結(jié)垢，冷卻器列管結(jié)垢堵塞就會影響冷卻水流量，造成冷卻器換熱效果差，進(jìn)入機(jī)組的油溫高。另外，油冷卻器的銅管外流動的是油，由于空壓機(jī)長時間運(yùn)轉(zhuǎn)，銅管外壁的油垢過多，同樣會影響冷卻器的換熱效果，需要使用專用的清洗劑清洗銅管外壁來排除這類故障。如果積垢太厚，需要多清洗幾次來達(dá)到需要的換熱效果。

解決措施：

● 控制好冷卻水水質(zhì)，必須符合一般工業(yè)用水標(biāo)準(zhǔn)以上，防止冷卻器結(jié)垢，以免影響冷卻器的效率及壽命；

● 每半年對冷卻水管路、油冷卻器管、殼程進(jìn)行清洗，回裝要進(jìn)行試壓合格才可投入使用。

檢修后機(jī)組運(yùn)行效果

噴油螺桿空氣壓縮機(jī)J-6001A排氣溫度高報警連鎖停機(jī)故障，經(jīng)過仔細(xì)排查檢修，更換“三濾”，空濾、油濾、油分，對故障的斷油閥、溫控閥進(jìn)行更換，對油冷卻器及整個冷卻系統(tǒng)進(jìn)行清理，同時加強(qiáng)機(jī)組的日常維護(hù)保養(yǎng)及定期維護(hù)保養(yǎng)工作。截止到目前，機(jī)組運(yùn)行良好，各工藝指標(biāo)正常，達(dá)到了很好的使用效果。

結(jié)語

噴油螺桿空壓機(jī)最常見的故障就是主機(jī)排氣溫度高以及聯(lián)鎖停機(jī)，尤其在夏季環(huán)境溫度高的情況下該問題更為突出，機(jī)組潤滑冷卻系統(tǒng)的科學(xué)維護(hù)是解決主機(jī)排氣溫度高的關(guān)鍵。通過對機(jī)組潤滑油系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)的問題分析，總結(jié)出機(jī)組日常維護(hù)注意事項(xiàng)和主機(jī)排氣溫度高的原因排查和故障判斷辦法，對此類型空壓機(jī)的操作維護(hù)有一定指導(dǎo)意義。做好機(jī)組的日常維護(hù)和定期維護(hù)，堅持科學(xué)的管理，降低設(shè)備故障率，才能降低設(shè)備維修和管理成本，確保設(shè)備的安全運(yùn)行，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

本文作者供職于廣西欽州泰興石油化工有限公司。