喷油螺杆式空气压缩机常见故障分析处理

2018-01-29张富强

中国设备工程 2018年2期

张富强

（中海石油（中国）有限公司天津分公司渤西作业公司，天津 300452）

喷油螺杆式空气压缩机可以将机械能转换成气体压力输出，多年来在各化工、钢铁、食品加工等领域得到广泛应用。该压缩机在操作时展现出了较小的振动频率、极高的效率以及极少的损件等优势。虽然该压缩机在运行过程中较易调控，且用于维护的费用很低，但温度过高、油泄漏、风冷却器阻塞和输出风量不够等问题也极易发生。在操作的过程中，这样的空气压缩机可能会出现：压缩机的温度高于原先的温度、安全阀有可能会发生起跳现象、压缩空气有可能满足不了正常工作时所达到的压力等等。针对这些问题，本文列出了下述的解决方案。

1 空压机各系统结构流程

1.1 空气流程

在过滤器去除掉尘埃的空气之后，空气先是通过气阀这个通道进入了压缩机的机头，然后在高温空气的作用下与高温润滑油相混合。再通过单向阀这个通道进入到油气分离器这个容器里面，之后进入到空气冷却器，冷却后的空气通过疏水器这个通道排到外面，形成冷凝水，最终，压缩空气进入到系统管网。

1.2 润滑油流程

在操作喷油螺杆式压缩机时添加润滑油能够产生降低温度、减小噪音、润滑装置、紧密封闭、预防腐蚀等效果。启动压缩机之初，润滑油温度较低，使温控阀处于自然闭合状态，这使得润滑油未经油冷却器的冷却而进入压缩机。温控阀的开关因润滑油温度升高到55℃而自动开启，润滑油进入机体需经过润滑油冷却器、断油阀等设备，它在进入的过程中既可以对机体内被压缩的空气起到冷却、减弱噪音的功能，又可以使机体里面的转子、轴承更加顺利地工作。此时，压缩空气将通过单向阀流入油气分离器，得到的高温混合油气通过油器分离器后，在容器内旋转，润滑油内细微的颗粒物在通过细密的过滤芯后被过滤除去。经处理后的油向容器的下部沉积，冷却器对润滑油进行从下到上的冷却。被冷却过的油经过滤器、断油阀到达压缩机的润滑处，这样可以压缩空气的温度，使装置中各个零件能够顺利地起作用，达到润滑、减轻噪声、防止腐蚀等等的处理。

1.3 冷却系统

压缩机中的冷却器起着至关重要的作用。风冷、水冷两类冷却系统均是喷油螺杆式压缩机所具备的。其中，水冷系统的压缩机加以调整循环条件下的水压力、流量而不受季节限制，也可以加以调整压缩空气和润滑油的温度而不受时间限制，但这对循环水质有了更高标准，长期操作，容易使管壁形成顽固水垢，会降低调节成果。而风冷系统构造简洁，清理养护较为简单。一般地，压缩机具有2类冷却器系统：一类是压缩空气冷却系统。高温压缩空气与油分开后被压缩进入循环风扇，在环境温度低于15℃时，冷却的压缩空气进入生产管网。另一类是油冷却系统。其主要是通过循环冷却压缩机内润滑油达到目的。

2 压缩机故障起因分析及解决措施

2.1 主要故障——压缩机温度过高

在正常运行时，喷油螺杆式压缩机最常出现的问题是机头排气温度偏高或偏低，这也扰乱了压缩机的正常运作。当主机的排气温度在75～100℃时，可保持正常运作，若机头排气温度较正常范围偏低，这样油和空气不会很好的彼此分离，对转子、轴承的润滑效果也没有原先那样好，进而大大提高了压缩机的运行成本。除此之外，如果机头排气的温度大于所要求的标准时，也会因温度过高而发出警报。在结合实际后发现，如果压缩机的排气温度大于所要求的标准时，这样会大大地损坏压缩机。以下是剖析产生故障的原因。

（1）机头温度传感器故障。操作时间过长或线路松弛的温度传感器，其机头出口温度会偏高，可导致误报和因故障停机。应对手段：换掉旧的温度传感器，检查连接线。

（2）油过滤器故障。经冷却之后的润滑油，通过过滤器这一装置去除掉本身带有的灰尘和杂质，然后进入主机。当机头温度超出100℃时，压缩机也会因高温发出警报。若润滑油过滤器在高温条件长期运作，极易导致密封圈老化、损坏等现象，除此之外还会使对主机的供油量减少，进而使温度持续地上升。以上所陈列的问题在压缩机正常运转过程中有很大的可能会出现，由此工作人员在更换油过滤器时，一定要提前把这些不可忽视的工作做好：第一，把压缩机关掉，换句话说就是关掉压缩机的出口阀门。第二，将泄压阀打开，使压缩机中的空气排出来，保证液晶显示屏显示没有压力。第三，确保压缩机电机提前断电。

（3）环境温度过高对压缩机的影响。在操作喷油螺杆式的空气压缩机时，工作人员应确保空气过滤器的进口温度小于40℃。我们应该做好以下两方面的准备工作：一定期开启压缩机房的排气扇、门、窗。二备用压缩机，及处于准备状态，以便及时更换压缩机。

（4）空气过滤器故障。鉴于空气中携带的的各类杂质、灰尘等特别容易就会粘在空气过滤器上，空气过滤器在液晶显示屏上加入了自动报警的功能。当压力差超过0.05bar时，压缩机便会自动报警，这表明空气过滤器需要被清理或替换，如此才能保证压缩机产生适合生产需求的进气量。

（5）润滑油的更换。当压缩机运行的时间过长时，它里面的润滑油性能就会慢慢地变差进而无法满足压缩机所需润滑标准的要求。有些工厂使用具有较长寿命的全合成润滑油，该润滑油在高温下稳定性极佳，且不易生成积碳，挥发少，使用寿命为8000～12000小时。若压缩机运转的总时间达到八千小时或者间隔时间多于2年时，一定要更换压缩机内部的润滑油。在更换润滑油之前一定要注意：润滑油的排放应尽可能彻底，其残留量不允许超过5%。加润滑油应分为两次：第一次向加油口加润滑油，再向压缩机机头加入一定量的润滑油，以避免压缩机在开始工作时，因机头供油量不达标、排气温度升高，进而导致的停机。紧闭加油孔，压缩机运转5～10分钟后，打开温度阀，使润滑油快速地流向油冷却器和压缩机，然后停机。

（6）冷却器故障。GA250喷油螺杆式压缩机风冷却器运转时，空气被抽至到冷却器的翘片上，以此进行降温散热，在降温散热的过程中会有很多颗粒物粘连在翘片上，进而使冷却器的冷却效果没有原先那样好，压缩空气与润滑油的温度就会持续稳定地上升。由此，一定要经常定期地清除翘片上的灰尘、杂质，以保证压缩机在运行时不会有不必要的安全隐患发生。

2.2 压缩机其他比较普遍发生的故障

（1）压缩机工作时安全阀发生起跳现象。①压缩机出口的阀门没有打开，或者是没有完全地打开。为了避免这种不当的操作引起起跳，应该定期地查看压缩机出口那个位置的开关状况。②因空气中的灰尘等的堆积可能使油分离器滤芯被堵塞，进而分离器里面的压力高于原先的压力，导致安全阀发生起跳现象。为了避免这种不当的操作引起起跳，应该定期地更换分离器的滤芯。

（2）压缩空气不能达到正常工作压力。①压缩机可能有漏气的地方。应采取的措施：检查所有的空气、氮气管路与用气设备，仔细地找到气体泄漏的位置，并采用相关方案弥补。②压缩机进气的容量变少。应采取的措施：清理打扫或者更换空气过滤器，使压缩机进气容量达到原来的标准。

（3）压缩机转子及排气温度过高。①油过滤器严重堵塞，进而使供油的压力小于原先的标准。应采取的措施：更换油过滤器。②分离器内储油量没有达到所要求的标准。应采取的措施：立刻停止机械的工作并补充润滑油。③油冷却器翘片因灰尘、杂质堆积而产生堵塞现象，润滑油散热的速度随之慢下来，进而使压缩机排气温度过高。应采取的措施：及时除去堵塞油冷却器翘片的杂质和灰尘。④操作时温度过高。应对措施：检验压缩机房内通风是否正常。