壓縮機現代化管理模式的研究與探索

張 歡

（首鋼京唐鋼鐵聯合有限責任公司能源與環境部，河北 唐山 063200）

現代設備具有大型化、高速化、自動化、集中化、智能化的特點，設備的大型化使生產變得高度集中，就如我們的身體由骨骼、肌肉、臟器、血液、神經網絡等組成一樣，哪部分出現了問題都無法有良好的生活，當對某種病癥進行治療時，還要同時考慮其并發癥以及對其他器官的影響。而在壓縮機中，各個組成部分之間也都相互影響和制約著，每個運行數據都參與在運行之中，在一定的積累循環下，任何一個異常的變動都可能對設備運行產生損害，因此，設備管理時需要強化統籌意識及系統思維理念，建立新形勢下的設備管理體系。

1 壓縮機現狀

無論是鼓風機還是空壓機，我們口中的壓縮機已不再是提高氣體壓力并排送氣體的單一機械，而是包含了其動力輸入、傳動（部件）、滑潤系統（站）、冷卻（調溫）裝置、監控調節及保護系統等的成套設備。在運行維護中被人為的以不同方式分成了“風系統（輸運物質）”“水系統（冷卻）”“油系統（潤滑）”“電系統（能源）”或“機械（傳動）部分”“電氣（能源）部分”“儀表（自動化控制）部分”亦或“主機（大型部件）”“輔助設施（維持主機運行的工藝設備）”等。起初的區分是為了方便分析問題、解決問題而提出的，但它們又不是獨立的，并非表示“機械”與“電氣”間沒有聯系，“電氣”和“儀表”就沒有交集，比如，冷卻水溫度偏高，水中的鈣、鎂等重酸鹽更容易沉淀結垢，使其附著在冷卻器管壁降低冷卻效果，隨著水的濃縮和溫度升高，結垢現象會進一步加劇，進而會縮短冷卻器的壽命；此外，換熱量不足在降低冷卻效果的同時，可能會引起風系統級間喘振，以及影響油系統內齒輪的潤滑和軸承的冷卻，還可能因為高溫而加速密封器件的老化，使執行機構的響應減慢或造成調節偏差甚至失靈。

2 現場實例

2.1 風管道與主電機

某鋼鐵廠板材空壓機站使用的阿特拉斯ZH-7000-5-9型空壓機額定風量為100 m3/min。由于生產流程的需要，取消了末級冷卻器（以管道替換），以保留余熱供下道工序使用。但在運行一段時間后，出現了主電機定子溫度升高現象。經對主電機進行清掃、探頭檢測等一系列保養檢查措施后，效果并不明顯（定子溫度仍在130～140℃之間）。后發現，由于初期改造中零部件的匹配程度難免與原廠件有差異，經過一段時間的運行后，三級壓縮出口夾蘭出現跑風現象。由于該機型較為緊湊，主電機為風冷形式，且冷卻風道又與跑風點距離較近，使得壓縮后的高溫氣體（大于130℃）混入冷卻風道，造成電機定子溫度升高。經處理后，定子溫度由130℃降低到110℃左右，各機組運行狀態較為接近。

通過分析此事件得出，如果只把目光單一地聚焦在電機上，一味地對電機采取各種措施，在初期可能會有些效果，但隨著泄漏量的加大、環境溫度的升高，只會使電機溫度與泄漏風溫越來越接近。正是擴大了注視范圍，以整體的思路尋找相關點，才得以從根本上解決了問題。

2.2 潤滑油溫與呼吸器

某鋼鐵廠空壓機站1號機組運行已有4年之久，于2012年上半年開始出現潤滑油油溫急速升高至跳車點導致故障停機的現象。由于冷卻水為站內自供水，系統較小、冷卻量不足、水溫偏高以及冷卻器阻塞現象較為常見，在進行儀表檢查及油冷卻器沖洗后開機正常。然而，一個月后故障再次出現，油冷卻器檢查干凈完好，便將目光轉到油切換閥及自動溫控閥上，并將其更換。時隔一個月，該機組再次因為潤滑油溫高跳車，且伴有“馬達電流高”的故障報警。由于故障現象與前幾次相似，且對之前更換下的油切換閥及自動溫控閥進行測試后發現其功能完好，此時對于潤滑油溫相關點均已排查，故障處理陷入僵局。在與廠家技術人員溝通后，采用增加監控采集速率及現場專人監控的方式以捕捉故障再現時的機組狀態。由歷史曲線可看出，故障發生時進氣閥逐漸關閉，并伴有馬達電流高報警，同時潤滑油溫快速升高到跳車值停機。后經廠方專家取得數據，嘗試在機頭部位加裝呼吸器后故障排除。

分析其原因為機頭內氣體壓力過高無法釋放，致使高溫氣體突破密封，竄入潤滑系統而導致油溫升高，馬達做功增加，電流勢必會升高，而進氣閥自動關閉為機組的自我保護動作的調節。在這里，顯現出來的是“潤滑油溫高跳車”和“馬達電流高報警”的故障點并不出于潤滑油系統和電機電氣設備，而前期只針對潤滑油溫這一現象進行單一分析，成為了陷入僵局的根本原因，最終站在跳車原因之外，縱觀整臺機組并結合自動化手段分析數據才得以解決問題。

2.3 密封氣與振動

某鋼鐵廠鋼區空壓機站4號空壓機在停機后出現“密封氣壓力低”報警。按照以往經驗，該報警多由密封氣體管路堵塞、密封氣壓力開關老化所致。按慣例對此次故障進行了密封氣管路吹掃及壓力開關重新調整，報警仍未消除，后對管路前端的調壓閥進行解體清洗（當時暫無同型號備件替換）后報警消除。至此大家都認為此次處理已經結束，但在一次啟停機之后，“密封氣壓力低”報警仍不定期出現，且沒有明顯規律性，在此期間該機組未能正常備車。直至新調壓閥到貨后對其進行更換后，報警消除，試車正常。但在后續使用中仍會不定期地在機組啟停瞬間出現“密封氣壓力低”報警提示，均按密封氣監測、控制系統問題檢查處理。后經設備廠方人員現場確定，明確為碳環密封泄漏，雖然外觀檢查良好，但已不足以提供密封能力。并依廠方建議檢查瓦背，結果發現瓦背已有磨損，更換后故障消除。

此次故障處理幾經周折，雖然密封氣壓力報警和振動值高報警一并出現，但依慣性思維，密封氣在該機組中只做密封使用，振動值只與旋轉部位相關，并未將兩者相互聯系，使得在故障處理時走了不少彎路，如果能較早的將兩者間的相互聯系予以綜合分析，便能夠較快找到問題癥結進行處理。

3 實例分析

在這幾個案例中，都可以看到設備維護中綜合考慮的重要性，雖然設備由多部分組成，但每個部分間是相互有聯系的。一臺設備就是一個整體，這個整體中任何一個執行機構、控制系統、動力來源都不是獨立存在的。它們在結構上不可分割，在功能上相互協作、互為補充，在故障處理上則相互影響，共同完成設備的運行流程。同時人為操作、負荷狀態、運行環境等因素的變化，對運行工況、故障分析都有著不同程度的影響。

4 結語

一臺設備，其自身便是一個統一的整體，在分析問題時要重視其內部各部分間的協調及完整性，也要重視外界環境對運行的影響。應將這種從整體出發、全面考慮問題的思想方法貫穿于對故障的判斷和處理中，而不是單從局部的變化著手解決，只有這樣，才能避免局限，不被假象迷惑，真正從根本上快速妥當地解決設備問題，使其更好地服務于生產，與整個生產流程融為一體。在進行逐步細分、剖析之后，如能丟掉“頭疼醫頭、腳疼醫腳”的慣性思維，靈活運用機、電、儀各方面的知識，再將結果進行綜合分析，從整體來分析思考問題，這將有助于更好更快速地解決問題，進而避免因分析的局限性造成的處理偏差，以使壓縮機處于良好的工作狀態。