闫鑫
连云港新海湾码头有限公司 江苏连云港 222100
一、故障现象及危害
1台国内某品牌螺杆空压机在使用600h后,出现故障停机现象,后检查现场空压机控制器现场故障为排气温度过高,因此出现故障停机。
空压机正常排气温度处于75℃~95℃之间,排气温度低于压力露点时会产生结露现象,使系统内出现较多的水分,导致润滑油乳化,影响润滑效果。严重者可能会因为冷凝水较多,使油气桶内的润滑油因为比重关系全部排入空气管网中。这不但增加后处理难度,而且会使主机轴承不能及时得到润滑而烧毁,最终导致主机故障。而高排气温度,使压缩机为考虑膨胀而预留的间隙增大,高泄漏让压缩机的效率降低,导致电能消耗依旧,而产气量却下降。温度过高还会使润滑油在金属的催化下出现热分解,生产有害的游离碳和酸类物质,导致积碳淤积,堵塞油路,严重者会使主机结焦卡死。
(现场空压机图)
二、故障排查
螺杆空压机面板显示排气温度高,需首先确认温度传感器是否误显示,便携式红外线测温仪或热成像辅助确认,其它原因可大体分为冷却系统、润滑系统、设备主机等系统。涉及几个部分分别确认。
冷却系统
冷却系统可考虑的因素有环境因素、冷却器堵塞、冷却风量不足等。
1、环境因素
因设备运行中会产生大量热量,此热量如不及时导出室外,可能在室内造成空气封闭循环流动,即空压机换热排出的热量会由空压机进气口再行吸入,如此恶性循环,设备将持续高温,但公司设备处于室外此因素排除。
3、冷却器堵塞
空压机冷却器为风冷板翅式换热器,随使用时间推移,因环境或冷却水水质等关系,冷却器会出现堵塞现象,这个可以通过冷却器入口及出口温差即可确认。板翅式换热器是由一张张矩形板片与换热管组成的换热管束,对于风冷式换热器的堵塞可用0.2MPa以上压缩空气反复吹扫,严重者可整体拆卸清洗。由于现场木薯干粉较大,散热器较脏,故安排司机清理,重启后发现运转30分钟后仍出现高温故障停机,初步确认该因素并非直接导致排气温度过高原因。
4、冷却风量不足
查看控制面板风机启停温度是否设置合理、冷却风扇是否及时动作或损坏;经检查启停温度为65摄氏度-85摄氏度,为保证散热强制风机运转,冷却风扇动作也正常也未损坏,该故障原因排除。
润滑系统
1、润滑油
润滑油是螺杆压缩机中非常重要的工作介质,需具备高氧化性、高闪点、高温稳定性强;既要具有流阻小,又要具有冷却、降噪、润滑、密封功能。
润滑油循环过程中,由于压缩机转速高,油的循环速度快,润滑油在有铜、铁等金属催化剂存在的高温条件下,油品极易老化,且油品处于高温搅拌状态,很容易形成泡沫,如果油位过高(判断油位,最好在空压机加载状态下观察油位计更为准确),大量泡沫会进入油分,使得气体通过阻力增大,油耗增加,严重者造成高温、过载喷油等。可导致压缩机严重高温,甚至主机故障,同时润滑油在保养周期内,随时间推移会有所损耗,此时因为油气桶内油量减少,设备运行温度会有所增高。经检查现场空压机润滑油品质正常且油位处于中间偏上位置,润滑油因素排除。
2、油过滤器堵塞
螺杆式压缩机的油过滤器一般为旋装式纸质过滤器,过滤精度为12um时有50%的杂质分离率,过滤精度为30um时为99%的杂质分离率,能除去润滑油中的大部分杂质,保证主机正常润滑,由于滤芯未达到使用时间该因素初步排除。
3、润滑管路
在运行一段时间(未达到高温停机时间),测量各管路温度发现机头出油管(高温润滑油管)与机头进油管(散热后的润滑油油管),温度相差50℃,且机头进油管温度与环境温度一致,初步怀疑润滑管路阻塞,经拆解发现管路并无阻塞。后经研判讨论得出可能是滤芯阻塞。
![](/userUpload/5(18165).png)
三、故障原因
由于海边空气含水较多,空压机吸入了超出正常的含水空气,经过压缩后含水空气其露点降低(湿空气被压缩后,水蒸气密度增加,温度也上升。压缩空气冷却时,相对湿度便增加,当温度继续下降到相对湿度达100%时,便有水滴从压缩空气中析出,这时的温度就是压缩空气的"压力露点"。),当温度继续下降后即经过散热器散热后,水份析出,水直接经过滤芯,由于纸张具有亲水性的,故当水经过滤芯的滤纸时会留在滤纸上,同时由于水和油的不相容性,故导致油无法经过滤芯,造成管路阻塞。
四、故障排除及防范措施
根据空压机产生高温故障影响因素及现场故障的原因,经研究讨论提出以下防范措施:
1、根据不同季节及天气情况,当湿度较大情况出现时,及时检查排气温度当排气温度在“84℃-86℃”及时安排更换润滑油滤芯,及时排除运行故障。
2、加大油气筒防水,补油频次,保证润滑油充足且沉淀在底部的水及时排出。
3、做好对风冷式换热器吹扫工作,避免因风冷式换热器的堵塞导致的高温。
4、因空压机如在高粉尘及湿度较大环境下运行,缩短换油周期(正常工况下换油周期是2000小时的,缩短到1000小时),进而减少润滑油所含杂质及水份对设备的影响。
五、效果
通过以上防范措施的落实,现场应高温导致的空压机停机大大降低,保障了现场除尘效果。