【壓縮機網】一、前言
在石油化工、紡織、電力等行業，空氣壓縮機做為一種先進的空氣動力設備，廣泛為各行業裝置和車間儀表風系統以及氣動設備提供可靠的壓縮空氣動力源。特別是噴油螺桿空壓機憑借其具有運行可靠、效率高、壽命長、氣量不受排氣壓力影響、運行平穩不發生喘振等優點，得到了廣泛的應用。在噴油螺桿空壓日常運行過程中，由于維護保養不到位等原因，機組經常發生各種故障，其中油路系統出現的故障率比較高。如空壓機停機時機頭返噴油事故，存在著安全隱患，同時會造成一定的經濟損失。因此，對噴油螺桿空壓機組機頭反噴油事故的原因進行分析，并針對性的提出有效的處理措施，快速解決故障，對確保螺桿空壓機的安全平穩運行是非常重要的。
二、噴油螺桿空壓機油路系統原理、部件及其作用
見圖1，噴油螺桿空氣壓縮機在運行時，混合有大量油霧滴（氣+油混合氣體）的高溫高壓空氣由壓縮機排入油氣分離器7（兼作油箱），在油氣分離器中大部分油通過旋風分離方式從壓縮空氣中分離出來，分離出的油沉積在油氣分離器的下部，然后靠氣體壓力迫使受熱的潤滑油通過油冷卻器9、油過濾器12及斷油閥11到達壓縮機機殼底部油槽，然后一部分潤滑油噴入到機殼內腔。潤滑油的主要作用為起到降噪、潤滑、冷卻和密封的作用；另一部分潤滑油通過機殼內部的各通道潤滑各類軸承和齒輪。壓縮空氣中剩余的油通過油分筒旋風分離：即在重力和離心力的作用下，使油氣混合氣中95%的油分離出來，滴落到油分桶里；剩余下5%的油通過油氣分離器濾芯過濾分離，分離出的集中于濾芯底部的少量潤滑油通過回油管抽回到壓縮機殼體內。噴入機殼內的潤滑油再與空氣混合，并被壓縮，再通過單向閥重新進入油氣分離器。
其中空壓機油路系統主要包括下列部件：
a、油氣分離器7
油氣分離器的主要功能是通過旋風分離（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，用于存儲潤滑油。
b、斷油閥11
斷油閥裝于壓縮機機殼下部，利用壓縮機排口的氣體壓力打開。在機組運行時斷油閥始終是打開的。其功能是在停機時能迅速切斷油路，避免從油氣分離器過來的油繼續噴入壓縮機主機內，導致潤滑油從進氣口噴出。
c、油過濾器12
油過濾器的作用是濾去潤滑油中的雜質，以保證潔凈的潤滑油進入主機工作腔和各潤滑點。如果潤滑油中含有雜質，就會引起轉子型面、齒輪嚙合面和軸承的磨損，減少壓縮機主機的壽命。該機組采用集成溫度控制閥的油過濾器座，結構緊湊。溫度控制閥作用是保證機組排氣溫度不低于溫度控制閥的設定溫度，以免壓縮空氣產生冷凝水，引起潤滑油乳化變質。當溫度偏低時，潤滑油通過溫度控制閥的常開旁通口經油過濾器、斷油閥直接進入壓縮機，此時潤滑油未經冷卻。當溫度超過設定值時，溫度控制閥的旁通口關閉，潤滑油進入油冷卻器進行冷卻，然后經油過濾器、斷油閥進入壓縮機。
三、機頭噴油故障原因分析及解決措施
1、機組故障概述
某公司13萬噸/年非芳烴溶劑油加氫裝置公用系統制氮系統噴油螺桿空壓機組J-6001A/B為某品牌132kW機型的噴油水冷螺桿式空氣壓縮機，型號LGD132/0135GC，其排氣量為24.0 Nm3/min，排氣壓力為0.8MPa,為制氮系統提供壓縮空氣。在近3年的生產運行過程中，空壓機曾多次發生機組停機，造成空壓機機頭反噴油事故。詳情見表1。
2、原因分析
眾所周知，空壓機組的油路系統是噴油螺桿空氣壓縮機的心臟，機組油路系統保持良好的運行狀態，是空壓機正常工作的前提。從近三年生產運行過程中，機組停機時出現的機頭噴油事故看，結合機組檢修情況分析，機組停機時造成機組返噴油的故障主要有以下幾個方面的原因：
（1）斷油閥閥芯故障
斷油閥的功能是在停機時能迅速切斷油路，避免從油氣分離器過來的油繼續噴入壓縮機主機內，導致潤滑油從進氣口噴出。但斷油閥因使用時間過長，閥體內的彈簧、閥芯在高溫潤滑油（90～100℃）的浸泡下彈簧的應力改變，導致彈簧的張力減弱，在空壓機停機時不能關閉閥芯，造成油氣分離器中的潤滑油經斷油閥反灌回機頭造成潤滑油從進氣口反噴故障。
（2）機頭單向閥故障
噴油螺桿空氣壓縮機在停機時，因機頭單向閥關閉不嚴，導致排氣管中的油反噴回機頭。
（3）油氣分離器濾芯結垢堵塞失效
油氣分離器是噴油螺桿空壓機油路系統的關鍵部件，其主要功能是通過旋風分離（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，用于存儲潤滑油。油氣分離器濾芯結垢堵塞失效，當油氣分離濾芯兩邊壓降過大（≥0.1MPa）或過小（≤0.02MPa）時，濾芯起不到過濾分離作用，則潤滑油在濾芯處分離不好。油氣混合通過控制氣體管路，阻塞控制氣體管路，導致控制氣體不能泄壓，斷油閥不能正常關閉，導致機組在停機時，機頭反噴油事故。
（4）電磁閥故障失效
噴油螺桿空壓機在生產運行中，如常開、常閉電磁閥因使用老化，閥芯失效或電磁線圈失效，則電磁閥將無法打開或無法關閉，控制氣體不能泄壓，導致斷油閥關閉不嚴，發生機組在停機時，機頭反噴油事故。
（5）z*小壓力閥故障
噴油螺桿空壓機z*小壓力閥安裝于油氣分離器平蓋上，其作用是保證起動時優先建立起潤滑油循環所需的壓力，確保機組的潤滑；在壓力達到z*小壓力閥設定值后開啟，可降低流過精油氣分離器濾芯的空氣流速，確保油氣分離的效果，并使油氣分離濾芯不因壓差太大而受損。
其具有單向閥的作用，機組卸載時能防止管網中的壓縮空氣倒流至油氣分離器和壓縮機主機中，從而造成管路氣體不能泄壓導致斷油閥關閉不嚴，發生機組在停機時，機頭反噴油事故。因此，如果z*小壓力閥故障，螺桿空氣壓縮機在停止運行時，因z*小壓力閥提前關閉，控制氣體不能泄壓導致斷油閥關閉不嚴，會發生機組在停機時，機頭反噴油事故。
3、解決措施
（1）拆下檢查斷油閥，閥芯及閥座內有雜物需進行清洗，有拉毛，則要進行研磨修復；當閥芯或閥座卡死時，則需檢修或更換閥芯或閥座；當彈簧失效時，調試或更換彈簧，確保斷油閥工作正常。同時檢查斷油閥的電磁閥是否正常工作。
（2）對單向閥進行清洗，檢修維護，確保單向閥完好靈活好用。如因閥密封面磨損，維修后還是關閉不嚴，建議更換損壞的單向閥。
（3）做好機組的日常和定期維護保養，定期檢查油分濾芯有無堵塞或被擊穿，更換油氣分離器。一般機組每運行約2000～4000小時要定期更換油氣分離器。
（4）對故障電磁閥進行檢修維護，確保電磁閥完好靈活好用。如無法維修時，建議更換損壞的電磁閥。
（5）定期對z*小壓力閥進行清洗維護；檢查z*小壓力閥活塞和彈簧是否完好；損壞時需更換z*小壓力閥。
（6）加強機組的日常維護保養、點檢、巡檢工作，按機組的保養周期進行定期維護保養。
結束語
總之，要使噴油螺桿空氣壓縮機組運轉良好，長周期安全平穩運行，我們就應加強機組的管理，做好機組的日常維護保養和定期維護保養工作，同時做好機組的日常運行點檢、巡檢工作，及時發現機組在運行過程中的隱患，確保機組的安全運行。做到“四懂三會”，嚴格按照設備安全操作規程進行操作，嚴禁違規操作。通過對機組幾次發生的停機時斷油閥關閉不嚴造成反噴油故障的檢修維護和技術改造，解決了問題，從而消除了螺桿空壓機停機時的安全隱患，降低生產運行費用，實現了預期目標。
總之，做好機組的日常維護和定期維護，堅持科學的管理，降低設備故障率，才能降低設備維修和管理成本，確保設備的安全運行，提高企業的經濟效益。
參考文獻
【1】JB/T6430-2014《一般用噴油螺桿空氣壓縮機》；
【3】中國石油和石化工程研究會.《煉油設備工程師手冊（第二版）》.中國石化出版社.2009。
【4】SHS 02021-2004《螺桿壓縮機維護檢修規程》.
作者簡介
石芝鋒，男，本科學士，中級工程師，過程裝備與控制工程專業。在石油化工及燃氣行業從事設備專業技術管理工作近8年，精通煉廠設備管理及故障處理。現任廣西欽州泰興石油化工有限公司設備主管和設備工程師，在煉廠加氫裝置從事設備專業技術管理。
【壓縮機網】一、前言
在石油化工、紡織、電力等行業，空氣壓縮機做為一種先進的空氣動力設備，廣泛為各行業裝置和車間儀表風系統以及氣動設備提供可靠的壓縮空氣動力源。特別是噴油螺桿空壓機憑借其具有運行可靠、效率高、壽命長、氣量不受排氣壓力影響、運行平穩不發生喘振等優點，得到了廣泛的應用。在噴油螺桿空壓日常運行過程中，由于維護保養不到位等原因，機組經常發生各種故障，其中油路系統出現的故障率比較高。如空壓機停機時機頭返噴油事故，存在著安全隱患，同時會造成一定的經濟損失。因此，對噴油螺桿空壓機組機頭反噴油事故的原因進行分析，并針對性的提出有效的處理措施，快速解決故障，對確保螺桿空壓機的安全平穩運行是非常重要的。
二、噴油螺桿空壓機油路系統原理、部件及其作用
見圖1，噴油螺桿空氣壓縮機在運行時，混合有大量油霧滴（氣+油混合氣體）的高溫高壓空氣由壓縮機排入油氣分離器7（兼作油箱），在油氣分離器中大部分油通過旋風分離方式從壓縮空氣中分離出來，分離出的油沉積在油氣分離器的下部，然后靠氣體壓力迫使受熱的潤滑油通過油冷卻器9、油過濾器12及斷油閥11到達壓縮機機殼底部油槽，然后一部分潤滑油噴入到機殼內腔。潤滑油的主要作用為起到降噪、潤滑、冷卻和密封的作用；另一部分潤滑油通過機殼內部的各通道潤滑各類軸承和齒輪。壓縮空氣中剩余的油通過油分筒旋風分離：即在重力和離心力的作用下，使油氣混合氣中95%的油分離出來，滴落到油分桶里；剩余下5%的油通過油氣分離器濾芯過濾分離，分離出的集中于濾芯底部的少量潤滑油通過回油管抽回到壓縮機殼體內。噴入機殼內的潤滑油再與空氣混合，并被壓縮，再通過單向閥重新進入油氣分離器。
其中空壓機油路系統主要包括下列部件：
a、油氣分離器7
油氣分離器的主要功能是通過旋風分離（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，用于存儲潤滑油。
b、斷油閥11
斷油閥裝于壓縮機機殼下部，利用壓縮機排口的氣體壓力打開。在機組運行時斷油閥始終是打開的。其功能是在停機時能迅速切斷油路，避免從油氣分離器過來的油繼續噴入壓縮機主機內，導致潤滑油從進氣口噴出。
c、油過濾器12
油過濾器的作用是濾去潤滑油中的雜質，以保證潔凈的潤滑油進入主機工作腔和各潤滑點。如果潤滑油中含有雜質，就會引起轉子型面、齒輪嚙合面和軸承的磨損，減少壓縮機主機的壽命。該機組采用集成溫度控制閥的油過濾器座，結構緊湊。溫度控制閥作用是保證機組排氣溫度不低于溫度控制閥的設定溫度，以免壓縮空氣產生冷凝水，引起潤滑油乳化變質。當溫度偏低時，潤滑油通過溫度控制閥的常開旁通口經油過濾器、斷油閥直接進入壓縮機，此時潤滑油未經冷卻。當溫度超過設定值時，溫度控制閥的旁通口關閉，潤滑油進入油冷卻器進行冷卻，然后經油過濾器、斷油閥進入壓縮機。
三、機頭噴油故障原因分析及解決措施
1、機組故障概述
某公司13萬噸/年非芳烴溶劑油加氫裝置公用系統制氮系統噴油螺桿空壓機組J-6001A/B為某品牌132kW機型的噴油水冷螺桿式空氣壓縮機，型號LGD132/0135GC，其排氣量為24.0 Nm3/min，排氣壓力為0.8MPa,為制氮系統提供壓縮空氣。在近3年的生產運行過程中，空壓機曾多次發生機組停機，造成空壓機機頭反噴油事故。詳情見表1。
2、原因分析
眾所周知，空壓機組的油路系統是噴油螺桿空氣壓縮機的心臟，機組油路系統保持良好的運行狀態，是空壓機正常工作的前提。從近三年生產運行過程中，機組停機時出現的機頭噴油事故看，結合機組檢修情況分析，機組停機時造成機組返噴油的故障主要有以下幾個方面的原因：
（1）斷油閥閥芯故障
斷油閥的功能是在停機時能迅速切斷油路，避免從油氣分離器過來的油繼續噴入壓縮機主機內，導致潤滑油從進氣口噴出。但斷油閥因使用時間過長，閥體內的彈簧、閥芯在高溫潤滑油（90～100℃）的浸泡下彈簧的應力改變，導致彈簧的張力減弱，在空壓機停機時不能關閉閥芯，造成油氣分離器中的潤滑油經斷油閥反灌回機頭造成潤滑油從進氣口反噴故障。
（2）機頭單向閥故障
噴油螺桿空氣壓縮機在停機時，因機頭單向閥關閉不嚴，導致排氣管中的油反噴回機頭。
（3）油氣分離器濾芯結垢堵塞失效
油氣分離器是噴油螺桿空壓機油路系統的關鍵部件，其主要功能是通過旋風分離（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，用于存儲潤滑油。油氣分離器濾芯結垢堵塞失效，當油氣分離濾芯兩邊壓降過大（≥0.1MPa）或過小（≤0.02MPa）時，濾芯起不到過濾分離作用，則潤滑油在濾芯處分離不好。油氣混合通過控制氣體管路，阻塞控制氣體管路，導致控制氣體不能泄壓，斷油閥不能正常關閉，導致機組在停機時，機頭反噴油事故。
（4）電磁閥故障失效
噴油螺桿空壓機在生產運行中，如常開、常閉電磁閥因使用老化，閥芯失效或電磁線圈失效，則電磁閥將無法打開或無法關閉，控制氣體不能泄壓，導致斷油閥關閉不嚴，發生機組在停機時，機頭反噴油事故。
（5）z*小壓力閥故障
噴油螺桿空壓機z*小壓力閥安裝于油氣分離器平蓋上，其作用是保證起動時優先建立起潤滑油循環所需的壓力，確保機組的潤滑；在壓力達到z*小壓力閥設定值后開啟，可降低流過精油氣分離器濾芯的空氣流速，確保油氣分離的效果，并使油氣分離濾芯不因壓差太大而受損。
其具有單向閥的作用，機組卸載時能防止管網中的壓縮空氣倒流至油氣分離器和壓縮機主機中，從而造成管路氣體不能泄壓導致斷油閥關閉不嚴，發生機組在停機時，機頭反噴油事故。因此，如果z*小壓力閥故障，螺桿空氣壓縮機在停止運行時，因z*小壓力閥提前關閉，控制氣體不能泄壓導致斷油閥關閉不嚴，會發生機組在停機時，機頭反噴油事故。
3、解決措施
（1）拆下檢查斷油閥，閥芯及閥座內有雜物需進行清洗，有拉毛，則要進行研磨修復；當閥芯或閥座卡死時，則需檢修或更換閥芯或閥座；當彈簧失效時，調試或更換彈簧，確保斷油閥工作正常。同時檢查斷油閥的電磁閥是否正常工作。
（2）對單向閥進行清洗，檢修維護，確保單向閥完好靈活好用。如因閥密封面磨損，維修后還是關閉不嚴，建議更換損壞的單向閥。
（3）做好機組的日常和定期維護保養，定期檢查油分濾芯有無堵塞或被擊穿，更換油氣分離器。一般機組每運行約2000～4000小時要定期更換油氣分離器。
（4）對故障電磁閥進行檢修維護，確保電磁閥完好靈活好用。如無法維修時，建議更換損壞的電磁閥。
（5）定期對z*小壓力閥進行清洗維護；檢查z*小壓力閥活塞和彈簧是否完好；損壞時需更換z*小壓力閥。
（6）加強機組的日常維護保養、點檢、巡檢工作，按機組的保養周期進行定期維護保養。
結束語
總之，要使噴油螺桿空氣壓縮機組運轉良好，長周期安全平穩運行，我們就應加強機組的管理，做好機組的日常維護保養和定期維護保養工作，同時做好機組的日常運行點檢、巡檢工作，及時發現機組在運行過程中的隱患，確保機組的安全運行。做到“四懂三會”，嚴格按照設備安全操作規程進行操作，嚴禁違規操作。通過對機組幾次發生的停機時斷油閥關閉不嚴造成反噴油故障的檢修維護和技術改造，解決了問題，從而消除了螺桿空壓機停機時的安全隱患，降低生產運行費用，實現了預期目標。
總之，做好機組的日常維護和定期維護，堅持科學的管理，降低設備故障率，才能降低設備維修和管理成本，確保設備的安全運行，提高企業的經濟效益。
參考文獻
【1】JB/T6430-2014《一般用噴油螺桿空氣壓縮機》；
【3】中國石油和石化工程研究會.《煉油設備工程師手冊（第二版）》.中國石化出版社.2009。
【4】SHS 02021-2004《螺桿壓縮機維護檢修規程》.
作者簡介
石芝鋒，男，本科學士，中級工程師，過程裝備與控制工程專業。在石油化工及燃氣行業從事設備專業技術管理工作近8年，精通煉廠設備管理及故障處理。現任廣西欽州泰興石油化工有限公司設備主管和設備工程師，在煉廠加氫裝置從事設備專業技術管理。
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