噴油螺桿式空氣壓縮機(jī)常見故障分析處理

張富強(qiáng)

（中海石油（中國(guó)）有限公司天津分公司渤西作業(yè)公司，天津 300452）

噴油螺桿式空氣壓縮機(jī)可以將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成氣體壓力輸出，多年來在各化工、鋼鐵、食品加工等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。該壓縮機(jī)在操作時(shí)展現(xiàn)出了較小的振動(dòng)頻率、極高的效率以及極少的損件等優(yōu)勢(shì)。雖然該壓縮機(jī)在運(yùn)行過程中較易調(diào)控，且用于維護(hù)的費(fèi)用很低，但溫度過高、油泄漏、風(fēng)冷卻器阻塞和輸出風(fēng)量不夠等問題也極易發(fā)生。在操作的過程中，這樣的空氣壓縮機(jī)可能會(huì)出現(xiàn)：壓縮機(jī)的溫度高于原先的溫度、安全閥有可能會(huì)發(fā)生起跳現(xiàn)象、壓縮空氣有可能滿足不了正常工作時(shí)所達(dá)到的壓力等等。針對(duì)這些問題，本文列出了下述的解決方案。

1 空壓機(jī)各系統(tǒng)結(jié)構(gòu)流程

1.1 空氣流程

在過濾器去除掉塵埃的空氣之后，空氣先是通過氣閥這個(gè)通道進(jìn)入了壓縮機(jī)的機(jī)頭，然后在高溫空氣的作用下與高溫潤(rùn)滑油相混合。再通過單向閥這個(gè)通道進(jìn)入到油氣分離器這個(gè)容器里面，之后進(jìn)入到空氣冷卻器，冷卻后的空氣通過疏水器這個(gè)通道排到外面，形成冷凝水，最終，壓縮空氣進(jìn)入到系統(tǒng)管網(wǎng)。

1.2 潤(rùn)滑油流程

在操作噴油螺桿式壓縮機(jī)時(shí)添加潤(rùn)滑油能夠產(chǎn)生降低溫度、減小噪音、潤(rùn)滑裝置、緊密封閉、預(yù)防腐蝕等效果。啟動(dòng)壓縮機(jī)之初，潤(rùn)滑油溫度較低，使溫控閥處于自然閉合狀態(tài)，這使得潤(rùn)滑油未經(jīng)油冷卻器的冷卻而進(jìn)入壓縮機(jī)。溫控閥的開關(guān)因潤(rùn)滑油溫度升高到55℃而自動(dòng)開啟，潤(rùn)滑油進(jìn)入機(jī)體需經(jīng)過潤(rùn)滑油冷卻器、斷油閥等設(shè)備，它在進(jìn)入的過程中既可以對(duì)機(jī)體內(nèi)被壓縮的空氣起到冷卻、減弱噪音的功能，又可以使機(jī)體里面的轉(zhuǎn)子、軸承更加順利地工作。此時(shí)，壓縮空氣將通過單向閥流入油氣分離器，得到的高溫混合油氣通過油器分離器后，在容器內(nèi)旋轉(zhuǎn)，潤(rùn)滑油內(nèi)細(xì)微的顆粒物在通過細(xì)密的過濾芯后被過濾除去。經(jīng)處理后的油向容器的下部沉積，冷卻器對(duì)潤(rùn)滑油進(jìn)行從下到上的冷卻。被冷卻過的油經(jīng)過濾器、斷油閥到達(dá)壓縮機(jī)的潤(rùn)滑處，這樣可以壓縮空氣的溫度，使裝置中各個(gè)零件能夠順利地起作用，達(dá)到潤(rùn)滑、減輕噪聲、防止腐蝕等等的處理。

1.3 冷卻系統(tǒng)

壓縮機(jī)中的冷卻器起著至關(guān)重要的作用。風(fēng)冷、水冷兩類冷卻系統(tǒng)均是噴油螺桿式壓縮機(jī)所具備的。其中，水冷系統(tǒng)的壓縮機(jī)加以調(diào)整循環(huán)條件下的水壓力、流量而不受季節(jié)限制，也可以加以調(diào)整壓縮空氣和潤(rùn)滑油的溫度而不受時(shí)間限制，但這對(duì)循環(huán)水質(zhì)有了更高標(biāo)準(zhǔn)，長(zhǎng)期操作，容易使管壁形成頑固水垢，會(huì)降低調(diào)節(jié)成果。而風(fēng)冷系統(tǒng)構(gòu)造簡(jiǎn)潔，清理養(yǎng)護(hù)較為簡(jiǎn)單。一般地，壓縮機(jī)具有2類冷卻器系統(tǒng)：一類是壓縮空氣冷卻系統(tǒng)。高溫壓縮空氣與油分開后被壓縮進(jìn)入循環(huán)風(fēng)扇，在環(huán)境溫度低于15℃時(shí)，冷卻的壓縮空氣進(jìn)入生產(chǎn)管網(wǎng)。另一類是油冷卻系統(tǒng)。其主要是通過循環(huán)冷卻壓縮機(jī)內(nèi)潤(rùn)滑油達(dá)到目的。

2 壓縮機(jī)故障起因分析及解決措施

2.1 主要故障——壓縮機(jī)溫度過高

在正常運(yùn)行時(shí)，噴油螺桿式壓縮機(jī)最常出現(xiàn)的問題是機(jī)頭排氣溫度偏高或偏低，這也擾亂了壓縮機(jī)的正常運(yùn)作。當(dāng)主機(jī)的排氣溫度在75～100℃時(shí)，可保持正常運(yùn)作，若機(jī)頭排氣溫度較正常范圍偏低，這樣油和空氣不會(huì)很好的彼此分離，對(duì)轉(zhuǎn)子、軸承的潤(rùn)滑效果也沒有原先那樣好，進(jìn)而大大提高了壓縮機(jī)的運(yùn)行成本。除此之外，如果機(jī)頭排氣的溫度大于所要求的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，也會(huì)因溫度過高而發(fā)出警報(bào)。在結(jié)合實(shí)際后發(fā)現(xiàn)，如果壓縮機(jī)的排氣溫度大于所要求的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，這樣會(huì)大大地?fù)p壞壓縮機(jī)。以下是剖析產(chǎn)生故障的原因。

（1）機(jī)頭溫度傳感器故障。操作時(shí)間過長(zhǎng)或線路松弛的溫度傳感器，其機(jī)頭出口溫度會(huì)偏高，可導(dǎo)致誤報(bào)和因故障停機(jī)。應(yīng)對(duì)手段：換掉舊的溫度傳感器，檢查連接線。

（2）油過濾器故障。經(jīng)冷卻之后的潤(rùn)滑油，通過過濾器這一裝置去除掉本身帶有的灰塵和雜質(zhì)，然后進(jìn)入主機(jī)。當(dāng)機(jī)頭溫度超出100℃時(shí)，壓縮機(jī)也會(huì)因高溫發(fā)出警報(bào)。若潤(rùn)滑油過濾器在高溫條件長(zhǎng)期運(yùn)作，極易導(dǎo)致密封圈老化、損壞等現(xiàn)象，除此之外還會(huì)使對(duì)主機(jī)的供油量減少，進(jìn)而使溫度持續(xù)地上升。以上所陳列的問題在壓縮機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中有很大的可能會(huì)出現(xiàn)，由此工作人員在更換油過濾器時(shí)，一定要提前把這些不可忽視的工作做好：第一，把壓縮機(jī)關(guān)掉，換句話說就是關(guān)掉壓縮機(jī)的出口閥門。第二，將泄壓閥打開，使壓縮機(jī)中的空氣排出來，保證液晶顯示屏顯示沒有壓力。第三，確保壓縮機(jī)電機(jī)提前斷電。

（3）環(huán)境溫度過高對(duì)壓縮機(jī)的影響。在操作噴油螺桿式的空氣壓縮機(jī)時(shí)，工作人員應(yīng)確保空氣過濾器的進(jìn)口溫度小于40℃。我們應(yīng)該做好以下兩方面的準(zhǔn)備工作：一定期開啟壓縮機(jī)房的排氣扇、門、窗。二備用壓縮機(jī)，及處于準(zhǔn)備狀態(tài)，以便及時(shí)更換壓縮機(jī)。

（4）空氣過濾器故障。鑒于空氣中攜帶的的各類雜質(zhì)、灰塵等特別容易就會(huì)粘在空氣過濾器上，空氣過濾器在液晶顯示屏上加入了自動(dòng)報(bào)警的功能。當(dāng)壓力差超過0.05bar時(shí)，壓縮機(jī)便會(huì)自動(dòng)報(bào)警，這表明空氣過濾器需要被清理或替換，如此才能保證壓縮機(jī)產(chǎn)生適合生產(chǎn)需求的進(jìn)氣量。

（5）潤(rùn)滑油的更換。當(dāng)壓縮機(jī)運(yùn)行的時(shí)間過長(zhǎng)時(shí)，它里面的潤(rùn)滑油性能就會(huì)慢慢地變差進(jìn)而無法滿足壓縮機(jī)所需潤(rùn)滑標(biāo)準(zhǔn)的要求。有些工廠使用具有較長(zhǎng)壽命的全合成潤(rùn)滑油，該潤(rùn)滑油在高溫下穩(wěn)定性極佳，且不易生成積碳，揮發(fā)少，使用壽命為8000～12000小時(shí)。若壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的總時(shí)間達(dá)到八千小時(shí)或者間隔時(shí)間多于2年時(shí)，一定要更換壓縮機(jī)內(nèi)部的潤(rùn)滑油。在更換潤(rùn)滑油之前一定要注意：潤(rùn)滑油的排放應(yīng)盡可能徹底，其殘留量不允許超過5%。加潤(rùn)滑油應(yīng)分為兩次：第一次向加油口加潤(rùn)滑油，再向壓縮機(jī)機(jī)頭加入一定量的潤(rùn)滑油，以避免壓縮機(jī)在開始工作時(shí)，因機(jī)頭供油量不達(dá)標(biāo)、排氣溫度升高，進(jìn)而導(dǎo)致的停機(jī)。緊閉加油孔，壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)5～10分鐘后，打開溫度閥，使?jié)櫥涂焖俚亓飨蛴屠鋮s器和壓縮機(jī)，然后停機(jī)。

（6）冷卻器故障。GA250噴油螺桿式壓縮機(jī)風(fēng)冷卻器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，空氣被抽至到冷卻器的翹片上，以此進(jìn)行降溫散熱，在降溫散熱的過程中會(huì)有很多顆粒物粘連在翹片上，進(jìn)而使冷卻器的冷卻效果沒有原先那樣好，壓縮空氣與潤(rùn)滑油的溫度就會(huì)持續(xù)穩(wěn)定地上升。由此，一定要經(jīng)常定期地清除翹片上的灰塵、雜質(zhì)，以保證壓縮機(jī)在運(yùn)行時(shí)不會(huì)有不必要的安全隱患發(fā)生。

2.2 壓縮機(jī)其他比較普遍發(fā)生的故障

（1）壓縮機(jī)工作時(shí)安全閥發(fā)生起跳現(xiàn)象。①壓縮機(jī)出口的閥門沒有打開，或者是沒有完全地打開。為了避免這種不當(dāng)?shù)牟僮饕鹌鹛瑧?yīng)該定期地查看壓縮機(jī)出口那個(gè)位置的開關(guān)狀況。②因空氣中的灰塵等的堆積可能使油分離器濾芯被堵塞，進(jìn)而分離器里面的壓力高于原先的壓力，導(dǎo)致安全閥發(fā)生起跳現(xiàn)象。為了避免這種不當(dāng)?shù)牟僮饕鹌鹛瑧?yīng)該定期地更換分離器的濾芯。

（2）壓縮空氣不能達(dá)到正常工作壓力。①壓縮機(jī)可能有漏氣的地方。應(yīng)采取的措施：檢查所有的空氣、氮?dú)夤苈放c用氣設(shè)備，仔細(xì)地找到氣體泄漏的位置，并采用相關(guān)方案彌補(bǔ)。②壓縮機(jī)進(jìn)氣的容量變少。應(yīng)采取的措施：清理打掃或者更換空氣過濾器，使壓縮機(jī)進(jìn)氣容量達(dá)到原來的標(biāo)準(zhǔn)。

（3）壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子及排氣溫度過高。①油過濾器嚴(yán)重堵塞，進(jìn)而使供油的壓力小于原先的標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)采取的措施：更換油過濾器。②分離器內(nèi)儲(chǔ)油量沒有達(dá)到所要求的標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)采取的措施：立刻停止機(jī)械的工作并補(bǔ)充潤(rùn)滑油。③油冷卻器翹片因灰塵、雜質(zhì)堆積而產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象，潤(rùn)滑油散熱的速度隨之慢下來，進(jìn)而使壓縮機(jī)排氣溫度過高。應(yīng)采取的措施：及時(shí)除去堵塞油冷卻器翹片的雜質(zhì)和灰塵。④操作時(shí)溫度過高。應(yīng)對(duì)措施：檢驗(yàn)壓縮機(jī)房?jī)?nèi)通風(fēng)是否正常。

3 結(jié)語

（1）溫度過高、風(fēng)量不足和壓力驟減等問題均屬壓縮機(jī)在運(yùn)行中所出現(xiàn)的普遍問題。這些故障的發(fā)生既嚴(yán)重阻礙了生產(chǎn)的進(jìn)度，又會(huì)使配件的損耗幅度大大提高，進(jìn)而導(dǎo)致壓縮機(jī)的使用壽命變短。

（2）目前，風(fēng)冷式噴油螺桿空氣壓縮機(jī)的使用較為廣泛，且評(píng)價(jià)較好。但必須保證給予壓縮機(jī)定期的維護(hù)與保養(yǎng)。

（3）3年前，昆侖能源湖北黃岡液化天然氣有限公司購(gòu)買了三臺(tái)GA250W壓縮機(jī)。在該壓縮機(jī)使用期間，維修人員嚴(yán)格按照程序操作運(yùn)行，直到今天，該設(shè)備仍正常運(yùn)轉(zhuǎn)且為公司的正常生產(chǎn)做出了貢獻(xiàn)。

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