螺桿壓縮機故障的影響因素及解決建議研究

關(guān) 震

中核核電運行管理有限公司，浙江嘉興 314300

螺桿壓縮機故障的影響因素及解決建議研究

關(guān) 震

中核核電運行管理有限公司，浙江嘉興 314300

就當(dāng)下螺桿壓縮器運行現(xiàn)狀進行分析，結(jié)合實際例子，提出了螺桿壓縮機運行過程中經(jīng)常出現(xiàn)的故障。最后舉出真實案例對故障現(xiàn)象進行闡述并詳細分析，得出相應(yīng)的解決措施，希望為相關(guān)業(yè)內(nèi)人士的工作提供一定的幫助。

螺桿壓縮機；影響因素；控制管路

螺桿壓縮機齒頂線具有較高的速度，可以達到每分鐘上萬次以上；可以同高速原動機進行直接連接。因此，其在占地面積上、重量上、體積上等，均小于往復(fù)式壓縮機。在運行過程中，存在的易損件非常少，有一定的運轉(zhuǎn)可靠性、使用壽命較長等優(yōu)點。但是，在日常運行過曾中，經(jīng)常會出現(xiàn)一系列的故障，導(dǎo)致生產(chǎn)受到影響。

1 螺桿壓縮機故障的影響因素及解決措施

以某螺桿壓縮機為例，做出如下分析。

1.1 進氣閥

對螺桿壓縮機的空氣流程進行分析，可以得出螺桿壓縮機的進氣閥或者進氣閥的控制系統(tǒng)出現(xiàn)了故障，螺桿壓縮機中沒有氣體通過。例如，SA-5350W(由油氣分離器、壓縮機頭、油冷卻器、電機、空氣冷卻器、電腦控制盤等組成）螺桿空氣壓縮機所使用的是導(dǎo)致桿式進氣閥，這種進氣閥的制動器包括左右兩處，其中左邊的是容量調(diào)整制動器而右邊的則是進氣制動器。當(dāng)啟動螺桿壓縮機時，三相電磁閥中的壓力便進入了系統(tǒng)右邊的氣壓缸，因為導(dǎo)桿承擔(dān)著不同的受壓面積，使閥桿向左移動。當(dāng)啟動螺桿壓縮機后，不顯示排氣壓力，就證明進氣門沒有打開。結(jié)合多年實踐經(jīng)驗，進行進氣閥以及膜片的檢查，檢查結(jié)果顯示進氣閥并沒有卡澀，也沒發(fā)現(xiàn)進氣閥破裂現(xiàn)象。將空重車中電磁閥以及進氣閥的端蓋拆開，壓縮機啟動的過程中，用手推動進氣閥，顯示的排氣壓力上升到0.4MPa。可以判斷進氣閥的機械部位沒有破損。

1.2 進氣控制管路

進氣閥的故障被排除后，進行控制管路的檢查。SA-5350W螺桿空氣壓縮機的進氣控制管路主要含有三向電磁閥以及容量調(diào)節(jié)閥。當(dāng)螺桿壓縮機被啟動后，三相電磁閥將被通電，油氣桶中的壓力從電磁閥通過，進入右邊的氣壓缸，這時，進氣閥被打開，螺桿壓縮機處于重負荷運轉(zhuǎn)階段。排氣產(chǎn)生的壓力也有所上升。對三相電磁閥進行檢查，發(fā)現(xiàn)電磁閥正常。將控制管路斷開后，發(fā)現(xiàn)三相電磁閥以及容量調(diào)節(jié)閥中存在一定的積液，這就導(dǎo)致控制管路被堵塞，促使汽油桶中的氣體難以通過三向電磁閥，進入到進氣控制器中，從而經(jīng)進氣閥門打開。當(dāng)容量調(diào)節(jié)閥以及容量調(diào)節(jié)閥的內(nèi)部泄放孔被堵塞，導(dǎo)致進氣閥的左側(cè)出現(xiàn)一定的壓力，因此從三向電磁閥中傳出的壓力不能將進氣閥順利打開。積液被排除后，啟動螺桿壓縮機，排氣壓緩緩上升達到0.8MPa。

因為油系統(tǒng)進行壓力循環(huán)過程中，需要依附于排氣壓力的基礎(chǔ)之上，當(dāng)排氣壓力上升到0.4～0.45MPa，直到壓力維持閥被開啟，壓縮機油氣桶中的壓力首先將潤滑油壓入油系統(tǒng)中，使各個部位均得到潤滑，從而保證了機體的潤滑。因此，將積液排出后，排氣的壓力回歸正常，溫度也隨之正常。并且對油過濾器、熱控閥、油冷卻器德等可能發(fā)生的故障也有一定預(yù)防作用。對系統(tǒng)流程進行觀察，可以發(fā)現(xiàn)控制管路中存在的氣體大部分是從油氣桶的頂部以及空氣出口處，在油氣桶和梭動閥之間，存在著一個空氣濾水器，其可以將空氣中的大部分水分排出。在后部冷卻器與梭動閥之間存在著一個水分離器，主要功是將壓縮空氣多余的水分排出去，以免十分積聚在控制管路中，影響壓縮機啟動。汽水分離器是一件可以選擇的配件，進行選購時，主要通過兩方面因素入手：一方面，螺桿壓縮器的主要功能是工廠風(fēng)和消氮，因此其對空氣水含量沒有過高的要求；另外，例子中的工廠處于北方地區(qū)，空氣含水量少。如果不對空氣水分含量進行考慮，壓縮空氣中含有的水分則會凝結(jié)在管線中，從而堵塞控制管路。

如果螺桿機經(jīng)過長期停運，又再次啟動之前，應(yīng)當(dāng)將管內(nèi)凝結(jié)的水分進行排除。并安排相關(guān)儀表以及設(shè)備檢修人員對控制管路進行詳細檢查，判斷其是否存在水分；所在區(qū)出現(xiàn)陰雨天氣等空氣含水量較大的環(huán)境下，可以將相應(yīng)的濾水杯安裝在系統(tǒng)空氣出口以及梭動閥之間，從而使壓縮空氣中的水分被去除，以防止控制管路中出現(xiàn)積水現(xiàn)象；廣大客戶在選擇這類螺桿壓縮機時，應(yīng)當(dāng)具備配裝的氣水分離器以及自動的滯水閥，以免出現(xiàn)類似的故障，影響正常運行。

2 案例分析

某工廠使用四臺螺桿壓縮機，在多年的使用過程中，出現(xiàn)的大大小小故障近上百次，經(jīng)過歸納后，總結(jié)出以下幾個方面。

1）當(dāng)螺桿壓縮機啟動后的數(shù)秒后出現(xiàn)后跳車現(xiàn)象，導(dǎo)致這種現(xiàn)象發(fā)生的主要原因是主動驅(qū)動機中的安全跳閘裝置跳閘，或者因為連鎖出現(xiàn)錯誤。這些問題主要是在儀表器上出現(xiàn)，在一般的機械上不會發(fā)生。

2）螺桿壓縮機出現(xiàn)不打量，生產(chǎn)效率低下的問題。造成這種問題的主要原因是，系統(tǒng)出口出壓力過大或壓力過小導(dǎo)致；另外，還有可能是因為轉(zhuǎn)子與殼體之間存在較大的空隙導(dǎo)致。當(dāng)安全閥提早跳動、回流閥沒有關(guān)閉等，也是造成以上問題的原因。

3）電機中的電流過高，主要原因是出口管路受到堵塞，導(dǎo)致排壓管中氣壓過高，使氣體送出的較為困難。造成這種現(xiàn)象發(fā)生的主要原因是因為煤氣中含有過多的萘。因為溫度降到50℃時，這種物質(zhì)就會變成結(jié)晶，從而阻塞冷卻器管路，導(dǎo)致煤氣不能暢通運行，排氣壓力增高，電流也隨之升高。相關(guān)工作人員將冷卻器中含有的萘清除后，電機的電流重新回歸到正常值。

4）氣體入口處，氣體氣壓過低。造成這種原因出現(xiàn)的主要原因是，過濾器被堵塞。因此可以對其進行清理，從而使其回歸正常工作狀態(tài)。

5）運行過程中潤滑油較高，很有可能導(dǎo)致軸承被燒毀。對水冷器中的水以及回水進行檢查，同時對冷卻器進行清理。冷卻器出現(xiàn)氧化皮或者存在一定的污物，從而影響換熱效果。

6）潤滑油的油溫較低，也有可能導(dǎo)致軸承被燒毀，對郵箱內(nèi)的加熱器進行檢查，查看其是否通暢，從而使油溫值恢復(fù)正常。

7）當(dāng)排氣溫度過高時，應(yīng)當(dāng)檢查入口噴淋水以及機殼冷卻水的暢通程度。因為當(dāng)排氣溫度過高，便會致使轉(zhuǎn)子因受熱而出現(xiàn)變形，從而改變了陰陽轉(zhuǎn)子的間隙。出現(xiàn)情況，很有可能導(dǎo)致軸承氣封遭到破壞。

某螺桿壓縮機在運行時，根據(jù)設(shè)備需要，將高壓排氣管一側(cè)的溫度控制在90-100℃之間，達到報警的值控制在105℃。當(dāng)設(shè)備運行到4000h后，各個電機組中運行電流逐漸增大，機組中出現(xiàn)了異常的聲響，當(dāng)設(shè)備停機后，發(fā)現(xiàn)手動盤操作十分費力，對潤滑系統(tǒng)進行檢查發(fā)現(xiàn)潤滑油變黑，并且伴有一股濃重的燒焦氣味，最終導(dǎo)致各個機組被迫停止運行。

8）當(dāng)機體出現(xiàn)較大的異響，對主機和驅(qū)動機中的對中以及軸瓦之間的間隙進行檢查。如果主機以及驅(qū)動機存在的對中不好，很有可能導(dǎo)致震動現(xiàn)象發(fā)生。另外，軸瓦間隙過大，也會導(dǎo)致震動現(xiàn)象發(fā)生。故障檢查過程中，還用當(dāng)多加關(guān)注轉(zhuǎn)子的平衡狀況。

9）運行過程中，如果潤滑油泄漏到機殼內(nèi)。這時，應(yīng)當(dāng)檢查氣體的密封性和油封性，查看其間隙是否正常，并對氮氣密封指標(biāo)進行檢查，查看其是夠達到了規(guī)定的指標(biāo)。

10）當(dāng)軸承溫度過高時，應(yīng)當(dāng)對油路的暢通情況進行查看，檢查油質(zhì)是否達標(biāo)、軸承之間的間隙是否合格、平衡盤表面是否過于粗糙。

3 結(jié)論

對螺桿壓縮機的工作原理、常見故障以及主要機構(gòu)進行分析和總結(jié)。這對于今后的生產(chǎn)實踐均具一定的幫助，可以為以后突發(fā)事故的發(fā)生提供一定的準(zhǔn)備，從而制定科學(xué)有效的應(yīng)對措施。針對發(fā)生故障進行詳細分析，并及時處理，從而保證生產(chǎn)的穩(wěn)定性。

[1]李建軍.消防泵站螺桿壓縮機故障診斷與分析[J].機械工程與自動化，2013（04）：182-184.

維保方不積極救援 積極救援選擇 （-d+t,d-t） (-d,d-e)使用方不選擇 (0,0) (0, -e)

設(shè)d為維保方的維保收益，e為維保方的救援成本,t違約金，p1為使用方選擇概率，q1為不積極救援的概率。

使用方的收益函數(shù)為：

E=P1[(-d+t)q1+(-d)(1-q1)]

對p1求導(dǎo)，得出q1=d/t

維保方的收益函數(shù)為：

E=q1p1(d-t)+(1-q1)[p1(d-e)+(1-p1)(-e)]

對q1求導(dǎo)，得出p1=e/t

由此得出：

1）對維保方而言，維保合同上違約金越高，不積極救援的概率就越小（積極救援的概率越大）。

2）對使用方而言，維保方所承受的違約金越高，就說明該維保方不積極參與應(yīng)急救援，使用方選擇該維保方的概率就越小；相反，維保方所承受的違約金越少，說明該維保方積極參與應(yīng)急救援，使用方選擇該維保方的概率就越大。

參考文獻

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TH45

A

1674-6708（2015）150-0050-02