空壓機安全運行技術(shù)淺析

章恩華　侯正　周龔　岳雄

摘要：隨著社會生產(chǎn)的快速發(fā)展，空壓機在各領(lǐng)域上普遍的使用更為普遍，壓縮空氣作為一種動力能源，與生產(chǎn)緊密聯(lián)系。本文綜合分析了空壓機的故障類型及引發(fā)故障的原因，簡述了為避免空壓機產(chǎn)生故障應(yīng)采取的技術(shù)措施，對其安全運行有指導(dǎo)意義，提高空壓機的運行效率，延長空壓機的使用壽命。

關(guān)鍵詞：空壓機安全運行故障類型技術(shù)措施

中圖分類號：TD443 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）08（b）-0119-02

作為一種動力能源，空壓機的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，在整個生產(chǎn)制造中起著至關(guān)重要的左右。但是，空壓機在運行過程中，由于冷卻換熱效果不好、壓力不正常、排氣量不足等原因，導(dǎo)致空壓機實際運行時間較短，機器停車與啟動頻繁，無法達(dá)到高效安全運行的要求，直接影響生產(chǎn)，給企業(yè)帶來不可估量的損失。因此正確識別空壓機的故障，分析原因，減少故障次數(shù)，提出預(yù)防措施，確?？諌簷C安全運行是非常必要的。

1 空壓機故障類型及原因分析

1.1 排氣量不足

排氣量的不足最主要的表現(xiàn)是壓力達(dá)不到終點壓力[1]，從故障現(xiàn)象看很可能是由于以下幾種原因造成：一是入口空氣過濾器的故障，當(dāng)過濾器中的積垢產(chǎn)生堵塞，就會使排氣量減少；而吸氣管過長，管徑較小，造成吸氣阻力增大時，就直接影響了排氣量。二是空壓機轉(zhuǎn)速過低會使排氣量下降：空氣壓縮機的排氣量是按規(guī)定的海拔高度、吸氣溫度、濕度設(shè)計的，如果在超過上述標(biāo)準(zhǔn)的高原上使用時，就會造成吸氣壓力降低，排氣量也隨之降低；傳送皮帶打滑一會降低空壓機的轉(zhuǎn)速，進而影響排氣量降低。三是由于零件磨損導(dǎo)致空壓機各配合間隙的變化而引起的：氣缸、活塞、活塞環(huán)磨損嚴(yán)重、超差，造成相關(guān)間隙增大，泄漏量增大，嚴(yán)重的話就影響了排氣量。四是空壓機系統(tǒng)嚴(yán)重漏氣，主要是由于填料函不嚴(yán)密從而產(chǎn)生漏氣使氣量降低，究其原因：首先，是填料函本身制造時不合要求；其次，可能是在安裝時，活塞桿與填料函中心沒有對好，產(chǎn)生磨損、拉傷等造成的漏氣。五是空壓機壓力閥的故障對排氣量的影響，主要是指吸、排氣閥的閥座與閥片間落入金屬碎片或其它雜物，造成關(guān)閉不嚴(yán)，形成漏氣。此外，氣閥彈簧力與氣體力匹配的不好也會影響排氣量，彈力過強則使閥片開啟遲緩，彈力太弱則閥片關(guān)閉不及時，這樣不但影響了排氣量，嚴(yán)重的話會影響到功率的增加，甚至影響氣閥閥片、彈簧的使用壽命。

1.2 排氣溫度異常

排氣溫度不正常是指其高于設(shè)計值，主要是冷卻系統(tǒng)故障導(dǎo)致的[2]。從理論上進，影響排氣溫度增高的因素有：進氣溫度、壓力比、以及壓縮指數(shù)（對于空氣壓縮指數(shù)K=1.4）。實際情況影響到吸氣溫度高的因素如：中間冷卻效率低，或者中冷器內(nèi)水垢結(jié)多影響到換熱，則后面級的吸氣溫度必然要高，排氣溫度也會高。氣閥漏氣，活塞環(huán)漏氣，不僅影響到排氣溫度升高，而且也會使級問壓力變化，只要壓力比高于正常值就會使排氣溫度升高。此外，水冷式機器，缺水或水量不足均會使排氣溫度升高。

1.3 超常的振動和噪音

空壓機如果某些部件出現(xiàn)故障時，就會發(fā)出異常的響聲，通常來講，操作人員通過聽樣是可以判別出異常的振動和噪聲。驅(qū)動電動機運行不穩(wěn)定，軸的對中狀態(tài)改變都會產(chǎn)生異常的振動和噪聲。活塞與缸蓋間隙過小，直接撞擊；活塞桿與活塞連接螺帽松動或脫扣，活塞端面絲堵檜，活塞向上串動碰撞氣缸蓋，氣缸中掉入金屬碎片以及氣缸中積聚水份等均可在氣缸內(nèi)發(fā)出敲擊聲。排氣閥片折斷，閥彈簧松軟或損壞，負(fù)荷調(diào)節(jié)器調(diào)得不當(dāng)?shù)鹊染稍陂y腔內(nèi)發(fā)出撞擊聲。

1.4 過熱故障[2]

在十字頭與滑板、曲軸和軸承、填料與活塞桿等產(chǎn)生摩擦的位置，溫度過高并超過規(guī)定的數(shù)值就稱為過熱。過熱所帶來的后果：一是加快磨擦副件的磨損。二是過熱使大量的熱能。

不斷積聚直致燒毀磨擦面以及燒抱而造成機器發(fā)生重大事故。造成軸承過熱的主要原因為：軸承與軸頸貼合不均勻或接觸面積過??；軸承偏斜曲軸彎曲，潤滑油粘度太小，油路堵塞，油泵有故障造成斷油等；安裝時沒有找平，沒有找好間隙，主軸與電機軸沒有找正，兩軸有傾斜等。

引起空壓機故障的原因很多，既有設(shè)計制造上的原因，也有操作維護及管理上的原因，應(yīng)通過綜合分析這些故障提出一些有效的解決方案，延長空壓機壽命。

2空壓機日常運行故障解決方案

2.1 優(yōu)化冷卻系統(tǒng)

溫度異常是造成空壓機發(fā)生故障事故的主要原因，所以如何降低系統(tǒng)溫度，保持一個高效的冷卻系統(tǒng)對延長空壓機的壽命至關(guān)重要[3]?？梢詮囊韵聨讉€方面對空壓機的冷卻系統(tǒng)進行優(yōu)化。

通過改善壓縮機機房的通風(fēng)條件，降低空壓機溫度。機械設(shè)備的工作環(huán)境，對機械設(shè)備使用有較大的影響，降低設(shè)備的溫度，可以減輕對設(shè)備帶來的不利影響。隨著機組使用年限的增加，機組發(fā)熱量也日益上升，原有的從進風(fēng)道進氣來滿足產(chǎn)氣和冷卻機組的方式已不適用。如圖1所示為杭州卷煙廠通過將機組左右兩扇邊門改造成下進風(fēng)的百葉形式，將環(huán)境溫度的空氣從設(shè)備下部吸入，再從上部的排風(fēng)扇排出，有效降低機組溫度。該公司原有機組冷卻排氣直接排入排風(fēng)通道，然后從屋頂排出，但由于機組排風(fēng)風(fēng)扇功率小。

通道內(nèi)空氣換氣率不高，從而使得通道內(nèi)溫度升高，影響機組冷卻。通過在排風(fēng)通道口加裝排風(fēng)扇，如圖2所示，增加通道內(nèi)空氣流速，增加通道內(nèi)空氣換氣次數(shù)，從而使得機組冷卻效果提升。

避免冷卻系統(tǒng)結(jié)垢。冷卻系統(tǒng)結(jié)垢是空壓機溫度異常產(chǎn)生故障的主要原因，其使冷卻水不能有效地與氣缸壁進行換熱，導(dǎo)致氣缸運行溫度升高而引發(fā)事故。了解決這一問題，國內(nèi)外許多學(xué)者進行了大量的研究工作，并取得了一些研究成果。主要通過加強冷卻水水質(zhì)的監(jiān)控和管理，對冷卻水進行改造和定期對空壓機進行清洗等方法來避免冷卻系統(tǒng)結(jié)垢，其中對空壓機清洗除垢法包括是機械除垢法和化學(xué)除垢法等，因為氣缸水套的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，機械除垢法很難清除干凈，所以，目前的除垢方法以化學(xué)除垢法為主。

2.2 設(shè)備的維護保養(yǎng)

空壓機的基本保養(yǎng)包括：空氣濾芯的更換、保養(yǎng)；機油濾芯的更換、空壓機油的更換；油氣分離芯的更換和保養(yǎng)；聯(lián)軸器的安裝與保養(yǎng)；冷卻器的保養(yǎng)與維護等[4]。

（1）空氣濾芯的維護與保養(yǎng)?？諝鉃V清器的作用是過濾掉吸入空氣中含有的塵埃污物，將過濾后的干凈空氣送入壓縮腔壓縮?？諝鉃V芯最好每星期保養(yǎng)一次，擰開壓蓋螺母，取出空濾芯，用0.2～0.4MPa的壓縮空氣，從空濾芯內(nèi)腔向外吹除在空濾芯外表面的塵埃顆粒，用干凈的抹布將空濾殼內(nèi)壁上的贓物擦干凈?；匮b空濾芯，注意空濾芯前端部的密封圈要與空濾殼內(nèi)端面貼合嚴(yán)密?？諡V芯新機磨合期運行500h后應(yīng)更換，正常情況3000h更換一次。清潔或更換空濾芯時，部件是必須一一合對，嚴(yán)防異物落入進氣閥。

（2）機油濾芯的更換、空壓機油的更換。正常情況下建議每1500～2000h更換新濾芯，換機油時最好同時更換油濾芯?？諌簷C油對空壓機的性能具有決定性的影響，新機磨合期500h后進行首次油品更換，以后一般每運行3000h更換新油。換油時最好同時更換油過濾器。無論是機油濾芯還是空壓機油，在環(huán)境惡劣的場所使用縮短更換周期。

（3）油氣分離芯的更換和保養(yǎng)。每一年或在監(jiān)控器發(fā)出需維護信號時，要更換分離芯。分離芯只能更換，不能清潔之后再用。

（4）聯(lián)軸器的安裝與保養(yǎng)。聯(lián)軸器關(guān)系著設(shè)備的精密程度，對其裝配誤差的要求比較高，分別經(jīng)過軸向偏差校準(zhǔn)，然后在電機下墊片調(diào)整軸向偏差，水平間隙和角度偏差校準(zhǔn)等一系列校準(zhǔn)調(diào)整后才能裝上螺栓和鎖緊墊片。

2.3 規(guī)范操作

規(guī)范的操作可以提高空壓機的運行效率，減少故障發(fā)生的次數(shù)，減緩設(shè)備零件的疲勞，延長空壓機的使用壽命。規(guī)范的操作應(yīng)該包括以下方面。

空壓機開機前請先確認(rèn)管路閥門處于正常位置，空壓機面板顯示正常，然后按啟動按鈕啟動。關(guān)機時請按停機按鈕停機，空壓機會自動卸載停機。非緊急狀況請勿按紅色緊急停機按鈕停機。

空壓機每運行500h，必須對空壓機內(nèi)部的電氣接線重新進行檢查、緊固。每天記錄空壓機的主要參數(shù)，以備發(fā)生故障后為分析處理提供依據(jù)。請每天檢查油位，保證冷卻劑足夠并觀察內(nèi)部管路是否有滲漏。

3結(jié)語

作為提高氣體壓力和輸送氣體的機械，空壓機不可避免的出現(xiàn)故障。對空壓機幾種故障進行系統(tǒng)的分析，找出故障的根本原因，通過對空壓機設(shè)備設(shè)施的不斷改善，嚴(yán)格按設(shè)備操作規(guī)程作業(yè)，制定維護計劃，定期保養(yǎng)，并保持設(shè)備清潔，使空壓機在最佳工作狀態(tài)下長期安全運行，以提高設(shè)備維護效率和空壓機使用率，延長空壓機使用壽命。

參考文獻(xiàn)

[1] 王國利.活塞式壓縮機常見故障分析及應(yīng)對措施[J].黃金科學(xué)技術(shù)，2008.

[2] 欒振輝，孟慶虎.空壓機安全運行的技術(shù)保障[J].煤礦安全，2004.

[3] 奐永蓮，黃智.壓縮機故障分析及處理[J].四川建材，2008.

[4] 付寧.淺談壓縮機的故障原因及對策[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2008.