一、前言

　　【壓縮機(jī)網(wǎng)】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(dòng)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)定和裝置的安全運(yùn)行。而在噴油螺桿空壓機(jī)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(bào)警、機(jī)組連鎖停機(jī)故障。因此，對(duì)螺桿空壓機(jī)排氣溫度高報(bào)警、機(jī)組連鎖停機(jī)的故障進(jìn)行詳細(xì)的分析，并對(duì)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。

　　二、故障案例

　?。?）事件描述

　　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(bào)警、油氣分離器壓差高報(bào)警、油過濾壓差高報(bào)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。

　?。?）檢修情況簡介

　　2016年5月16日8：30，故障機(jī)組J-6001A進(jìn)行檢修，針對(duì)機(jī)組排氣溫度高報(bào)警、油氣分離器壓差高報(bào)警、油過濾壓差高報(bào)警連鎖停機(jī)故障，主要檢修的內(nèi)容為對(duì)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(gè)方面的問題：

　　1）油氣分離器濾芯結(jié)垢、堵塞；

　　2）油過濾器堵塞；

　　3）斷油閥失靈、閥芯卡死；

　　4）溫度控制閥故障卡死；

　　5）油冷卻器積垢嚴(yán)重，堵塞。

　　三、原因分析及解決措施

　　1、空壓機(jī)組概況及其工作原理

　?。?）我司噴油螺桿空壓機(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(hào)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(jí)、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(dòng)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。其流程簡圖如圖1所示。

 

　?。?）噴油螺桿空氣壓縮機(jī)的工作原理

　　壓縮機(jī)殼體內(nèi)有一對(duì)經(jīng)過精密加工的相互嚙合的陰、陽轉(zhuǎn)子，其中陽轉(zhuǎn)子有四個(gè)齒，陰轉(zhuǎn)子有六個(gè)齒。機(jī)組采用齒輪傳動(dòng)，電機(jī)通過彈性聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)軸齒輪，再通過齒輪傳動(dòng)給陽轉(zhuǎn)子，陽轉(zhuǎn)子帶動(dòng)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(shí)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z*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。

　　2、排氣溫度高原因分析及解決措施

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

　?。?）油氣分離器濾芯結(jié)垢堵塞造成的排氣溫度高

　　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(chǔ)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)重時(shí)會(huì)造成壓縮機(jī)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2000～4000小時(shí)要定期更換油氣分離器。

　　(2) 油過濾器堵塞造成排氣溫度高

　　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(huì)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2000～4000小時(shí)要定期更換油過濾器。

　　（3）斷油閥失靈、閥芯卡死故障造成的排氣溫度高

　　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(shí)斷油閥始終是打開的。其功能是在停機(jī)時(shí)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(shí)，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(huì)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(shí)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(duì)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(shí)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。

　　（4）溫度控制閥故障造成的油溫高

　　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(shí)，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(shí)潤滑油未經(jīng)冷卻。當(dāng)溫度超過設(shè)定值時(shí)，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(hào)的不同，溫控閥閥芯的動(dòng)作溫度分為75℃、85℃等，若溫控閥在動(dòng)作溫度時(shí)不動(dòng)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測量油冷卻器進(jìn)、出口油管來判斷是否因?yàn)闇乜亻y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℃左右則可以排除溫控閥動(dòng)作不良造成空壓機(jī)高溫跳機(jī)。

　　●也可以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(dòng)作正常。若現(xiàn)場無備件更換可以人為的把溫控閥閥桿頂開，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(shí)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(shí)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。

　?。?）油冷卻器臟、堵塞造成的排氣溫度高

　　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(shí)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(huì)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(dòng)的是油，由于空壓機(jī)長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)，銅管外壁的油垢過多，同樣會(huì)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(duì)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。

　　四、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(bào)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(duì)故障的斷油閥、溫控閥進(jìn)行更換，對(duì)油冷卻器及整個(gè)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行清理，同時(shí)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)到很好的運(yùn)行效果。

　　五、結(jié)束語

　　噴油螺桿空壓機(jī)z*常見的故障就是主機(jī)排氣溫度高、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(duì)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(duì)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(jiān)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。

　　參考文獻(xiàn)

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　　【2】SHS 02021-2004《螺桿壓縮機(jī)維護(hù)檢修規(guī)程》

　　【3】中國石油和石化工程研究會(huì).《煉油設(shè)備工程師手冊(cè)（第二版）》.中國石化出版社.2009

　　【4】王福利 田吉新 戴有恒.《石油化工廠設(shè)備檢修手冊(cè) 壓縮機(jī)組》.中國石化出版社.2007

　　作者簡介

　　石芝鋒，男，本科學(xué)士，中級(jí)工程師，過程裝備與控制工程專業(yè)。在石油化工及燃?xì)庑袠I(yè)從事設(shè)備專業(yè)技術(shù)管理工作近8年，精通煉廠設(shè)備管理及故障處理?，F(xiàn)任廣西欽州泰興石油化工有限公司設(shè)備主管和設(shè)備工程師，在煉廠加氫裝置從事設(shè)備專業(yè)技術(shù)管理。