一、前言

 

　　【壓縮機(jī)網(wǎng)】在石油化工、紡織、電力等行業(yè)，空氣壓縮機(jī)做為一種先進(jìn)的空氣動力設(shè)備，廣泛為各行業(yè)裝置和車間儀表風(fēng)系統(tǒng)和氣動設(shè)備提供可靠的壓縮空氣動力源。特別是噴油螺桿空壓機(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。而噴油螺桿空壓在日常生產(chǎn)運(yùn)行過程中，由于機(jī)組運(yùn)行的環(huán)境、操作及維護(hù)保養(yǎng)不到位等原因，機(jī)組經(jīng)常發(fā)生各種故障。如空壓機(jī)排氣溫度高、排氣量不足、機(jī)組跑油、噴油，嚴(yán)重時(shí)機(jī)頭卡死等故障，存在著安全隱患，同時(shí)造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。

 

　　排氣溫度高是空壓機(jī)z*常見的故障之一，特別是在夏季，常常出現(xiàn)噴油螺桿空壓機(jī)排氣溫度高故障，導(dǎo)致機(jī)組超溫連鎖停機(jī)。排氣溫度高是由空壓機(jī)因系統(tǒng)中出現(xiàn)的各種問題引起的溫升故障，如冷卻系統(tǒng)、油路系統(tǒng)及“三濾”、溫控閥、斷油閥等部件和系統(tǒng)故障，以致空壓機(jī)在運(yùn)行中得不到充足的潤滑或冷卻，使機(jī)體處在高溫中長時(shí)間工作。

 

　　二、螺桿空壓機(jī)排氣溫度高的危害

 

　　螺桿空壓機(jī)排氣溫度高的故障現(xiàn)象主要為空壓機(jī)組排氣溫度高（超過100℃），現(xiàn)場有刺鼻的油煙味，同時(shí)機(jī)組運(yùn)行耗油量增大，排出氣體含油量增大，機(jī)組超溫連鎖跳停。其主要的危害有以下幾點(diǎn)：

 

　　（1）排氣溫度越高，壓縮機(jī)為考慮膨脹而留的間隙越大，壓縮機(jī)的效率降低，導(dǎo)致電能依舊消耗，產(chǎn)氣量下降；

 

　　（2）降低潤滑油的使用壽命；

 

　　（3）高排氣溫度會導(dǎo)致更多的潤滑油處于氣相，增加油、氣分離的困難，從而導(dǎo)致更多的油進(jìn)入供氣管網(wǎng)，不僅油耗大量增加，同時(shí)使供氣品質(zhì)下降，可能影響用氣設(shè)備壽命；

 

　　（4）設(shè)備長期處于高排氣溫度狀態(tài)下運(yùn)行，會導(dǎo)致使用壽命減少；

 

　　（5）使環(huán)境溫度升高，引起吸氣溫度升高，在消耗相同功耗的情況下，吸氣溫度每升高3℃，產(chǎn)氣量降低1％。

 

　　（6）機(jī)組嚴(yán)重而過高的油溫會降低輸氣系數(shù)和增加功率消耗，潤滑油粘度也會降低，過高的溫度還會使轉(zhuǎn)子和軸承材料的物理系數(shù)值產(chǎn)生變化，使軸承產(chǎn)生異常摩擦損耗，甚至出現(xiàn)軸承散珠事故。溫度過高還會使?jié)櫥驮诮饘俚拇呋鲁霈F(xiàn)熱分解，生成對工作有害的游離碳、酸類物和水分（結(jié)碳），嚴(yán)重時(shí)會使整個(gè)主機(jī)螺桿卡死或出現(xiàn)超溫連鎖停機(jī)，嚴(yán)重影響企業(yè)的正常生產(chǎn)。
 

 

　　1、空壓站壓縮機(jī)情況簡介

 

　　某司空壓站儀表風(fēng)系統(tǒng)共配套2臺噴油螺桿壓縮機(jī)J-6001A/B，用于裝置儀表風(fēng)提供動力空氣。該空壓機(jī)組都是噴油水冷螺桿式空氣壓縮機(jī)，單級、噴油、撬裝式低噪聲。空壓機(jī)組技術(shù)參數(shù)如下表：

　　2、螺桿空壓機(jī)排氣溫度高原因分析及解決措施

 

　　（1）原因分析

 

　　自2015年1月10日投用以來，空壓機(jī)組頻繁出現(xiàn)排氣溫度高故障及連鎖停機(jī)故障。結(jié)合檢修情況分析，導(dǎo)致螺桿空壓機(jī)排氣溫度高故障原因主要有以下幾點(diǎn)：

 

　　①油冷卻器換熱效果不好導(dǎo)致進(jìn)入主機(jī)油溫過高；

 

　　②油分離器濾芯堵塞導(dǎo)致機(jī)組內(nèi)壓過大或油分離器芯擊穿失效；

 

　　③油過濾器堵塞導(dǎo)致潤滑油流通不暢，進(jìn)入主機(jī)的油量減少；

 

　　④溫控閥失效導(dǎo)致進(jìn)入主機(jī)油溫過高；

 

　　⑤斷油電磁閥故障導(dǎo)致潤滑油不能進(jìn)入機(jī)頭；

 

　　⑥z*小壓力閥故障導(dǎo)致油分離器內(nèi)壓升高；

 

　　⑦潤滑油使用時(shí)間過長變質(zhì)或潤滑油油位太低；

 

　　⑧止逆閥卡住；

 

　　⑨陰陽轉(zhuǎn)子間隙過大造成出現(xiàn)內(nèi)循環(huán)。

 

　　（2）解決措施

 

　　1）油冷卻器臟、堵塞造成的機(jī)組排氣溫度高報(bào)警

 

　　事故案例：2015年3月10日8：50進(jìn)行設(shè)備日常巡檢時(shí)，空壓機(jī)組J-6001A報(bào)警聲響，檢查發(fā)現(xiàn)PLC顯示屏顯示排氣溫度高報(bào)警，立即上報(bào)主管領(lǐng)導(dǎo)，切換備用機(jī)組J-6001B,機(jī)組停機(jī)檢修。
 

　　原因分析：經(jīng)機(jī)組檢修可知，造成機(jī)組排氣溫度高報(bào)警的主要原因?yàn)橛屠鋮s和水冷卻器結(jié)垢堵塞，冷卻水流量少，造成冷卻器換熱效果差；同樣，油冷卻器殼程的銅管外流動的是油，由于空壓機(jī)長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)，銅管外壁的油垢過多，同樣會影響冷卻器的換熱效果，導(dǎo)致潤滑油進(jìn)入機(jī)組的油溫高。

 

　　處理措施：

 

　　①控制好冷卻水水質(zhì)，必須符合一般工業(yè)用水標(biāo)準(zhǔn)，防止冷卻器結(jié)垢，以免影響冷卻器的效率及壽命。

 

　　②檢查冷卻器冷卻水壓力是否過低、溫度是否過高，檢查冷卻器是否結(jié)垢嚴(yán)重，影響冷卻效果。

 

　　③每半年定期對冷卻水管路、油冷卻器管、殼程進(jìn)行清洗，裝好后經(jīng)試壓合格方可投入使用。

 

　　2）油氣分離器和油過濾器堵塞造成的機(jī)組排氣溫度高連鎖停機(jī)

 

　　事故案例：2016年3月15日，正在運(yùn)行的空壓機(jī)組J-6001B連鎖停機(jī)，檢查發(fā)現(xiàn)PLC顯示屏顯示排氣溫度高報(bào)警連鎖停機(jī)、油氣分離器壓差高報(bào)警、油過濾壓差高報(bào)警。

 

　　原因分析：經(jīng)機(jī)組檢修發(fā)現(xiàn)，油氣分離器濾芯結(jié)交嚴(yán)重堵塞，油分離器芯子堵塞后，分離效率會變差，導(dǎo)致壓縮機(jī)溫度升高、外供壓縮空氣含油量大，影響后序凈化設(shè)備及用氣設(shè)備正常工作。如果油分離器芯擊穿失效，油直接跑掉，油耗急劇加大，會因?yàn)橛蜕俣鴮?dǎo)致機(jī)組溫度急劇升高，嚴(yán)重時(shí)可能造成機(jī)頭抱死。

 

　　油過濾器堵塞，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，會造成機(jī)組排氣溫度升高。

 

　　處理措施：

 

　　①更換油氣分離器濾芯。

 

　　②更換油過濾器。

 

　　③油濾和油分都有使用壽命，定期做好空壓機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)。

 

　　3）溫控閥故障造成的機(jī)組排氣溫度高連鎖停機(jī)

 

　　事故案例：2015年5月8日14∶50，制氮空壓機(jī)組J-6002連鎖停機(jī)，PLC顯示屏顯示排氣溫度高報(bào)警連鎖停機(jī)，現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)油過濾器及壓縮機(jī)機(jī)頭溫度很高。

 

　　原因分析：溫控閥是一個(gè)三通閥。在空壓機(jī)剛啟動時(shí)，油溫較低，溫控閥支路開啟，主回路關(guān)閉，潤滑油繞過冷卻器直接噴入主機(jī)，加速油溫上升，防止壓縮空氣中 在油分離器內(nèi)凝結(jié)，當(dāng)油溫上升到65℃后，溫控閥隨油溫升高逐步打開主回路，調(diào)節(jié)流經(jīng)油冷卻器和旁路的油量比例，控制油溫，使空壓機(jī)的噴油溫度保持在z*佳點(diǎn)。如果溫控閥出現(xiàn)故障，則潤滑油無法經(jīng)過冷卻器，油溫?zé)o法下降，導(dǎo)致排氣溫度高。停機(jī)后檢查油冷卻器進(jìn)排油管溫度，若溫差較小，則檢查溫控閥。溫控閥的故障有兩個(gè)原因，一是閥芯上的熱敏彈簧彈性系數(shù)改變，不能隨油溫變化而正常動作；二是閥體磨損，閥芯卡死或動作不到位無法正常工作。

 

　　處理措施：定期檢查溫控閥閥芯是否卡澀，研磨閥芯或更換溫控閥；

 

　　4）斷油閥失靈、閥芯卡死故障造成的機(jī)組排氣溫度高連鎖停機(jī)

 

　　事故案例：2016年8月12日，正在運(yùn)行的空壓機(jī)組J-6002連鎖停機(jī)，檢查發(fā)現(xiàn)PLC顯示屏顯示排氣溫度高報(bào)警連鎖停機(jī)、空壓機(jī)組機(jī)頭溫度非常高。

 

　　原因分析：經(jīng)機(jī)組檢修發(fā)現(xiàn)，機(jī)組斷油電磁閥失靈、閥芯卡死。我們知道斷油閥裝于壓縮機(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)，斷油電磁閥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，會造成機(jī)組回油量不足，導(dǎo)致機(jī)組溫度升高。

 

　　處理措施：

 

　　①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)。

 

　　②必要時(shí)須更換新的斷油閥。

 

　　③檢查斷油電磁閥膜片，更換膜片或整體更換電磁閥。

 

　　5）z*小壓力閥故障導(dǎo)致油分離器內(nèi)壓升高

 

　　事故案例：2017年3月10日15∶30進(jìn)行設(shè)備日常巡檢時(shí)，空壓機(jī)組J-6001A報(bào)警聲響，檢查發(fā)現(xiàn)PLC顯示屏顯示排氣溫度高報(bào)警，z*小壓力閥排氣孔漏氣大，立即上報(bào)主管領(lǐng)導(dǎo)，切換備用機(jī)組J-6001B，機(jī)組停機(jī)檢修。

 

　　原因分析：經(jīng)機(jī)組檢修發(fā)現(xiàn)，機(jī)組油氣分離器頂?shù)膠*小壓力閥彈簧斷裂導(dǎo)致z*小壓力閥故障。我們知道z*小壓力閥的作用主要是：

 

　　①保證起動時(shí)優(yōu)先建立起潤滑油循環(huán)所需的壓力，確保機(jī)組的潤滑。

 

　　②在壓力達(dá)到z*小壓力閥設(shè)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。

 

　　③具有單向閥的作用，機(jī)組卸載時(shí)能防止管網(wǎng)中的壓縮空氣倒流至油氣分離器和壓縮機(jī)主機(jī)中。

 

　　當(dāng)在機(jī)組運(yùn)行過程中，如果z*小壓力閥發(fā)生故障，會使油氣分離器兩力壓降過大（≥0.1MPa）或過小（≤0.02MPa）時(shí)，濾芯起不到過濾分離作用，則潤滑油在濾芯處分離不好。油氣混合物通過z*小壓力閥，進(jìn)入后續(xù)系統(tǒng)，潤滑油跑損過快，大量潤滑油帶到氣路中，溶于水中油量增多，導(dǎo)致氣浮出水油含量增加。同時(shí)，將導(dǎo)致油分離器內(nèi)壓升高，起動時(shí)不能優(yōu)先建立潤滑油循環(huán)，油氣分離的效果會變差，容易造成油氣分離濾芯壓差太大而受損，從而容易造成機(jī)組的排氣溫度高。

 

　　處理措施：

 

　　①定期對z*小壓力閥進(jìn)行清洗維護(hù)，z*好每運(yùn)行3000h檢查清洗一次z*小壓力閥彈簧和活塞。

 

　　②檢查z*小壓力閥活塞和更換損壞的彈簧，必要時(shí)更換z*小壓力閥。

 

　　6）潤滑油變質(zhì)或者碳化會使油管路產(chǎn)生堵塞，油管路元件失靈，噴油量不足，造成機(jī)體超溫。

 

　　空壓機(jī)機(jī)組在運(yùn)行中，油氣分離器中的液位不低于低油位標(biāo)志L（或min），油位過低會造成補(bǔ)油量不足，直接影響入口氣體的溫降，循環(huán)噴油量減少。表現(xiàn)出液位上升緩慢或無液位，從而導(dǎo)致循環(huán)噴油在機(jī)組中停留時(shí)間過長，循環(huán)頻次增加，補(bǔ)液量少，氣體在入口得不到初步降溫，又因循環(huán)噴油量少溫度高，在壓縮過程中得不到降溫，導(dǎo)致排氣溫度升高。

 

　　處理措施：

 

　　①更換變質(zhì)的潤滑油。打開加油蓋，待油完全回流入初級油氣分離器內(nèi)，取少量檢查油質(zhì)是否正常。若油質(zhì)乳化含油水分，則應(yīng)排盡分離器內(nèi)變質(zhì)油液，清洗后加入足量合格潤滑油。

 

　　②對結(jié)交的油管路系統(tǒng)進(jìn)行清洗。

 

　　③若油質(zhì)正常，油位低于z*低游標(biāo)線，則加油至正常油位。

 

　　7）止逆閥卡住。止逆閥主要是防止壓縮氣體倒流，保證潤滑油正常回流到分離器內(nèi)，如果止逆閥發(fā)生故障會使回油量不足，機(jī)體溫度升高，排氣溫度升高。

 

　　處理措施：檢查止逆閥，必要時(shí)進(jìn)行更換；

 

　　8）陰陽轉(zhuǎn)子間隙過大造成出現(xiàn)內(nèi)循環(huán)。

 

　　因轉(zhuǎn)子腐蝕嚴(yán)重嚙合間隙太大，氣體在壓縮機(jī)內(nèi)部反復(fù)循環(huán)使得出、入口溫度都升高，氣體壓力達(dá)不到止逆閥彈簧的壓力值而無法做工。另外，兩轉(zhuǎn)子出口端氣封齒的腐蝕，破壞機(jī)封腔的平衡壓力，容易使機(jī)封磨損加快發(fā)生泄漏現(xiàn)象。

 

　　處理措施：定期進(jìn)行檢、維修處理。

 

　　小結(jié)

 

　　螺桿空壓機(jī)排氣溫度高故障是空壓機(jī)z*常見的故障之一，不僅嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)，還會加劇螺桿空壓機(jī)部件的磨損，縮短設(shè)備的使用壽命。此外，還會加速油品劣化，如潤滑性能降低、閃點(diǎn)下降等，有時(shí)高溫還會引起油品的自燃，導(dǎo)致空壓機(jī)燒毀，甚至發(fā)生爆炸事故。

 

　　因此，為了保證噴油螺桿空氣壓縮機(jī)組的安全平穩(wěn)、長周期生產(chǎn)運(yùn)行，建議我們應(yīng)該做好空壓機(jī)日、周、月度及年度的檢查和維護(hù)保養(yǎng)工作，采取有效的措施預(yù)防空壓機(jī)溫度升高故障，適當(dāng)改善空壓機(jī)的工作環(huán)境和利用站控系統(tǒng)隨時(shí)監(jiān)測設(shè)備的工況，以徹底消除安全隱患，保障螺桿壓縮機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行。

 

　　作者簡介

　　石芝鋒 ，過程裝備與控制工程專業(yè)，本科學(xué)士，中級工程師。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，曾就職于中國燃?xì)猓F(xiàn)就職于廣西欽州泰興石油化工有限公司,現(xiàn)在煉廠加氫裝置從事設(shè)備專業(yè)技術(shù)管理工作，任設(shè)備主管和設(shè)備工程師。