螺桿式壓縮機排氣中帶油故障的產生及排除方法

曾祥富 何其勇

摘 要：本文著重分析鉆爆船上螺桿式壓縮機排氣帶油故障產生的原因，提出具體的故障排除步驟、修復方法及注意事項，希望能為進行類似的空壓機操作、維修和管理同仁起到一點借鑒作用。

關鍵詞：鉆爆船 螺桿式壓縮機 排氣帶油 產生原因 排除方法

引言

重慶航道工程局現有鉆爆船5艘，鉆爆船上核心施工設備為空壓機，空壓機性能好壞直接影響施工效率。目前我局鉆爆船上配備的各型空壓機有10多臺，這些空壓機的壓縮機都為螺桿式。空壓機在實際的使用過程中經常出現壓縮機的冷卻油隨著壓縮空氣一起排出的故障，如果不及時采取處理措施，極有可能造成冷卻油過低，使壓縮機陰陽轉子因高溫燒死損壞、油料消耗過多或氣動設備的損壞。結合多年對螺桿式壓縮機的操作、維修經驗。通過本文分析此類鉆爆船空壓機壓縮機的油氣分離系統結構原理、工作原理，總結出此類故障產生的原因以及如何采取相應的措施加以排出。

鉆爆船空壓機螺桿式壓縮機的油氣分離系統原理

螺桿式壓縮機的油氣分離系統由分離筒、分離芯子、自動放氣閥、最小壓力閥、安全閥及進排氣管道組成。冷卻油和空氣從壓縮機排出后進入油分離器。混合氣沿筒體內壁流動，在離心力的作用下油滴聚合后落入油分離器的底部。內部的擋板維持空氣和油滴不斷旋轉，方向不斷的改變，使越來越多的油滴從空氣中分離出來，這種慣性作用使冷卻油又回到油分離器底部。這時空氣中只剩下一些非常細小的油霧，隨著空氣一起進入油分離芯子。油分離芯子由兩個緊靠在一起的同心纖維圓筒組成，分別由鋼絲支撐，芯子的法蘭邊固定在分離器頂蓋。氣流進入油分離芯子后，油汽凝聚在纖維上形成液滴，這些液滴結集在外層的第一級凝聚纖維筒上，然后落到油分離器底部。其余一部分凝聚在第二級內層上的液滴匯集到油分離器芯子的底部，經過回油管中的過濾網、節流閥回到壓縮機的進口。此時，氣流里基本無油。

鉆爆船空壓機壓縮空氣中帶油故障產生的原因分析

油分離芯子出現破損或穿孔。油分離芯子出現破損或穿孔是比較容易判斷的，一旦油分離芯子出現破損或穿孔，油分離芯子失去了油氣的分離作用，混合氣與壓縮機的排氣管道相當于直接貫通，大量的冷卻油就會隨著排氣排出機體。

回油管路的堵塞、斷裂或安裝不正確。回油管的工作原理是在油分離芯子內部和壓縮機進口的壓力差的作用下，把凝聚在第二級內層上的液滴匯集到油分離器芯子的底部冷卻油輸送回壓縮機。如果回油管路的堵塞、斷裂或安裝不正確都會造成油分離器芯子的底部冷卻油過多，從而隨著排氣排出機體。

系統壓力過低。壓縮機系統壓力過低，混合氣在分離器內部的離心力會減弱，進入分離器芯子的氣體含油量較多，超出了分離器芯子的分離范圍，造成油氣分離的效果差，從而壓縮機的排氣中會含有冷卻油。

最小壓力閥失效。最小壓力閥的作用是保證系統的最低壓力，一般在4.5Mpa左右。如果最小壓力閥失效，而用氣設備的耗氣量較多，整個系統的壓力會降低，超出系統的最低壓力。這樣就會造成系統壓力過低和回油管路不能回油，聚集在分離器芯子的底部冷卻油就會隨著壓縮機的排氣排出。

自動放空閥失效。自動放空閥的作用是在機組停機后，自動放空壓縮機內部的壓縮空氣，使系統壓力降低為零，保證下次的啟動在空負荷狀態下進行。自動放空閥的結構一般為氣脹式單向閥，關鍵部件是橡膠膜片，如果膜片一旦穿孔，就使得分離器與外部直通，造成大量的冷卻油從自動放空閥排出。

分離器冷卻油添加過多。如果在壓縮機的分離器添加過多的冷卻油，有可能使冷卻油的油位超過分離器芯子的底部，這樣壓縮機的排氣必然會把多余的冷卻油帶出。

不正確的操作。一些不正確的操作方法也是壓縮機排氣帶油的主要原因之一。如果經常突然或頻繁地全部開啟排氣閥，就會造成分離器芯子內、外的壓力差過大，導致油氣分離不徹底或分離器芯子極易損壞，進而出現排氣中帶油的故障。

故障檢查、排除步驟

當發現壓縮機的排氣中帶油，不必盲目地拆解設備，而是應根據以上的產生原因進行分析，按照由易到難的步驟進行，確定故障發生的部位。這樣可以減少大量的修理時間和人力。故障排出步驟流程圖：

圖一故障排除流程圖

故障發生部位的判斷

當壓縮機正常啟動，系統達到額定壓力后，緩慢打開排氣閘閥，開度盡量要小，讓少量的氣體排出。這時，用一張干燥的紙巾對著排出的氣流，如果紙巾馬上變色并有油滴，可以判斷壓縮機的排氣中帶油超標。根據排氣中帶油量的多少和不同時段等，可以對故障發生的部位進行正確判斷。

當把排氣閘閥的開度加大，發現排出氣流呈不間斷濃霧狀，表明氣流的含油量很大，再查看回油管觀察鏡的回油情況。如果回油管觀察鏡的回油明顯增多，一般為分離器芯子破損或分離器的冷卻油添加過多；如果回油管觀察鏡無回油，一般為回油管斷裂、堵塞。

當把排氣閘閥的開度加大，發現排出氣流前段呈濃霧狀，過一段時間后又正常；繼續增加排氣閘閥的開度，把全部的排氣閥打開，這時觀察系統壓力表，如果壓力表的顯示壓力低于最小壓力閥的設定壓力，排氣閥還在繼續排氣并且氣流呈不間斷濃霧狀。出現這種現象，故障一般是最小壓力閥失效。

當正常停機后，自動放空閥進行排氣，如果排氣中帶有大量的油，說明自動放空閥損壞。

排除方法及注意事項

在根據以上的故障判斷方法找準了故障發生的部位后，就應該按照規范進行正確的修復。但在修理過程中有幾點必須注意，否則故障不能排除。

如果判斷是回油管的問題，可以對回油管清洗排堵或是重新焊接。在該過程應注意：首先必須保證回油管的通暢，不能因為焊接使得管道內徑變小；其次是回油管的安裝位置必須正確，一般分離器芯子的底部中心凹處與回油管端頭的間隙在3—4mm之間。

如果判斷是分離器芯子的問題，只有更換新分離器芯子。在該過程應注意：首先要仔細檢查新的分離器芯子是否變形、損壞；其次要把分離器筒體和頂蓋結合面的清潔做干凈；最后安裝時要檢查分離器芯子頂部的密封紙墊上是否有訂書釘之類的導電體，因為冷卻油在分離器內部高速旋轉，在分離器芯子上會產生大量的靜電。

如果判斷是分離器油位過多的問題，適當放出。檢查分離器油位的方法要正確，首先機組必須停放水平，如果機組傾斜角度太大，在分離器的油位計顯示是不準確的；其次檢查的時段宜選擇在開車前或停機半小時后。

結束語

本文對鉆爆船空壓機螺桿式壓縮機的排氣中帶油故障進行了分析，指出了檢查步驟和修復過程中的注意要點，希望對從事類似船舶空壓機操作和修理工作的同仁有所借鑒和幫助。