螺桿壓縮機(jī)故障的影響因素及解決建議研究

關(guān) 震

中核核電運(yùn)行管理有限公司，浙江嘉興 314300

螺桿壓縮機(jī)故障的影響因素及解決建議研究

關(guān) 震

中核核電運(yùn)行管理有限公司，浙江嘉興 314300

就當(dāng)下螺桿壓縮器運(yùn)行現(xiàn)狀進(jìn)行分析，結(jié)合實(shí)際例子，提出了螺桿壓縮機(jī)運(yùn)行過程中經(jīng)常出現(xiàn)的故障。最后舉出真實(shí)案例對故障現(xiàn)象進(jìn)行闡述并詳細(xì)分析，得出相應(yīng)的解決措施，希望為相關(guān)業(yè)內(nèi)人士的工作提供一定的幫助。

螺桿壓縮機(jī)；影響因素；控制管路

螺桿壓縮機(jī)齒頂線具有較高的速度，可以達(dá)到每分鐘上萬次以上；可以同高速原動(dòng)機(jī)進(jìn)行直接連接。因此，其在占地面積上、重量上、體積上等，均小于往復(fù)式壓縮機(jī)。在運(yùn)行過程中，存在的易損件非常少，有一定的運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性、使用壽命較長等優(yōu)點(diǎn)。但是，在日常運(yùn)行過曾中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一系列的故障，導(dǎo)致生產(chǎn)受到影響。

1 螺桿壓縮機(jī)故障的影響因素及解決措施

以某螺桿壓縮機(jī)為例，做出如下分析。

1.1 進(jìn)氣閥

對螺桿壓縮機(jī)的空氣流程進(jìn)行分析，可以得出螺桿壓縮機(jī)的進(jìn)氣閥或者進(jìn)氣閥的控制系統(tǒng)出現(xiàn)了故障，螺桿壓縮機(jī)中沒有氣體通過。例如，SA-5350W(由油氣分離器、壓縮機(jī)頭、油冷卻器、電機(jī)、空氣冷卻器、電腦控制盤等組成）螺桿空氣壓縮機(jī)所使用的是導(dǎo)致桿式進(jìn)氣閥，這種進(jìn)氣閥的制動(dòng)器包括左右兩處，其中左邊的是容量調(diào)整制動(dòng)器而右邊的則是進(jìn)氣制動(dòng)器。當(dāng)啟動(dòng)螺桿壓縮機(jī)時(shí)，三相電磁閥中的壓力便進(jìn)入了系統(tǒng)右邊的氣壓缸，因?yàn)閷?dǎo)桿承擔(dān)著不同的受壓面積，使閥桿向左移動(dòng)。當(dāng)啟動(dòng)螺桿壓縮機(jī)后，不顯示排氣壓力，就證明進(jìn)氣門沒有打開。結(jié)合多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行進(jìn)氣閥以及膜片的檢查，檢查結(jié)果顯示進(jìn)氣閥并沒有卡澀，也沒發(fā)現(xiàn)進(jìn)氣閥破裂現(xiàn)象。將空重車中電磁閥以及進(jìn)氣閥的端蓋拆開，壓縮機(jī)啟動(dòng)的過程中，用手推動(dòng)進(jìn)氣閥，顯示的排氣壓力上升到0.4MPa?？梢耘袛噙M(jìn)氣閥的機(jī)械部位沒有破損。

1.2 進(jìn)氣控制管路

進(jìn)氣閥的故障被排除后，進(jìn)行控制管路的檢查。SA-5350W螺桿空氣壓縮機(jī)的進(jìn)氣控制管路主要含有三向電磁閥以及容量調(diào)節(jié)閥。當(dāng)螺桿壓縮機(jī)被啟動(dòng)后，三相電磁閥將被通電，油氣桶中的壓力從電磁閥通過，進(jìn)入右邊的氣壓缸，這時(shí)，進(jìn)氣閥被打開，螺桿壓縮機(jī)處于重負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)階段。排氣產(chǎn)生的壓力也有所上升。對三相電磁閥進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)電磁閥正常。將控制管路斷開后，發(fā)現(xiàn)三相電磁閥以及容量調(diào)節(jié)閥中存在一定的積液，這就導(dǎo)致控制管路被堵塞，促使汽油桶中的氣體難以通過三向電磁閥，進(jìn)入到進(jìn)氣控制器中，從而經(jīng)進(jìn)氣閥門打開。當(dāng)容量調(diào)節(jié)閥以及容量調(diào)節(jié)閥的內(nèi)部泄放孔被堵塞，導(dǎo)致進(jìn)氣閥的左側(cè)出現(xiàn)一定的壓力，因此從三向電磁閥中傳出的壓力不能將進(jìn)氣閥順利打開。積液被排除后，啟動(dòng)螺桿壓縮機(jī)，排氣壓緩緩上升達(dá)到0.8MPa。

因?yàn)橛拖到y(tǒng)進(jìn)行壓力循環(huán)過程中，需要依附于排氣壓力的基礎(chǔ)之上，當(dāng)排氣壓力上升到0.4～0.45MPa，直到壓力維持閥被開啟，壓縮機(jī)油氣桶中的壓力首先將潤滑油壓入油系統(tǒng)中，使各個(gè)部位均得到潤滑，從而保證了機(jī)體的潤滑。因此，將積液排出后，排氣的壓力回歸正常，溫度也隨之正常。并且對油過濾器、熱控閥、油冷卻器德等可能發(fā)生的故障也有一定預(yù)防作用。對系統(tǒng)流程進(jìn)行觀察，可以發(fā)現(xiàn)控制管路中存在的氣體大部分是從油氣桶的頂部以及空氣出口處，在油氣桶和梭動(dòng)閥之間，存在著一個(gè)空氣濾水器，其可以將空氣中的大部分水分排出。在后部冷卻器與梭動(dòng)閥之間存在著一個(gè)水分離器，主要功是將壓縮空氣多余的水分排出去，以免十分積聚在控制管路中，影響壓縮機(jī)啟動(dòng)。汽水分離器是一件可以選擇的配件，進(jìn)行選購時(shí)，主要通過兩方面因素入手：一方面，螺桿壓縮器的主要功能是工廠風(fēng)和消氮，因此其對空氣水含量沒有過高的要求；另外，例子中的工廠處于北方地區(qū)，空氣含水量少。如果不對空氣水分含量進(jìn)行考慮，壓縮空氣中含有的水分則會(huì)凝結(jié)在管線中，從而堵塞控制管路。

如果螺桿機(jī)經(jīng)過長期停運(yùn)，又再次啟動(dòng)之前，應(yīng)當(dāng)將管內(nèi)凝結(jié)的水分進(jìn)行排除。并安排相關(guān)儀表以及設(shè)備檢修人員對控制管路進(jìn)行詳細(xì)檢查，判斷其是否存在水分；所在區(qū)出現(xiàn)陰雨天氣等空氣含水量較大的環(huán)境下，可以將相應(yīng)的濾水杯安裝在系統(tǒng)空氣出口以及梭動(dòng)閥之間，從而使壓縮空氣中的水分被去除，以防止控制管路中出現(xiàn)積水現(xiàn)象；廣大客戶在選擇這類螺桿壓縮機(jī)時(shí)，應(yīng)當(dāng)具備配裝的氣水分離器以及自動(dòng)的滯水閥，以免出現(xiàn)類似的故障，影響正常運(yùn)行。

2 案例分析

某工廠使用四臺螺桿壓縮機(jī)，在多年的使用過程中，出現(xiàn)的大大小小故障近上百次，經(jīng)過歸納后，總結(jié)出以下幾個(gè)方面。

1）當(dāng)螺桿壓縮機(jī)啟動(dòng)后的數(shù)秒后出現(xiàn)后跳車現(xiàn)象，導(dǎo)致這種現(xiàn)象發(fā)生的主要原因是主動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)中的安全跳閘裝置跳閘，或者因?yàn)檫B鎖出現(xiàn)錯(cuò)誤。這些問題主要是在儀表器上出現(xiàn)，在一般的機(jī)械上不會(huì)發(fā)生。

2）螺桿壓縮機(jī)出現(xiàn)不打量，生產(chǎn)效率低下的問題。造成這種問題的主要原因是，系統(tǒng)出口出壓力過大或壓力過小導(dǎo)致；另外，還有可能是因?yàn)檗D(zhuǎn)子與殼體之間存在較大的空隙導(dǎo)致。當(dāng)安全閥提早跳動(dòng)、回流閥沒有關(guān)閉等，也是造成以上問題的原因。

3）電機(jī)中的電流過高，主要原因是出口管路受到堵塞，導(dǎo)致排壓管中氣壓過高，使氣體送出的較為困難。造成這種現(xiàn)象發(fā)生的主要原因是因?yàn)槊簹庵泻羞^多的萘。因?yàn)闇囟冉档?0℃時(shí)，這種物質(zhì)就會(huì)變成結(jié)晶，從而阻塞冷卻器管路，導(dǎo)致煤氣不能暢通運(yùn)行，排氣壓力增高，電流也隨之升高。相關(guān)工作人員將冷卻器中含有的萘清除后，電機(jī)的電流重新回歸到正常值。

4）氣體入口處，氣體氣壓過低。造成這種原因出現(xiàn)的主要原因是，過濾器被堵塞。因此可以對其進(jìn)行清理，從而使其回歸正常工作狀態(tài)。

5）運(yùn)行過程中潤滑油較高，很有可能導(dǎo)致軸承被燒毀。對水冷器中的水以及回水進(jìn)行檢查，同時(shí)對冷卻器進(jìn)行清理。冷卻器出現(xiàn)氧化皮或者存在一定的污物，從而影響換熱效果。

6）潤滑油的油溫較低，也有可能導(dǎo)致軸承被燒毀，對郵箱內(nèi)的加熱器進(jìn)行檢查，查看其是否通暢，從而使油溫值恢復(fù)正常。

7）當(dāng)排氣溫度過高時(shí)，應(yīng)當(dāng)檢查入口噴淋水以及機(jī)殼冷卻水的暢通程度。因?yàn)楫?dāng)排氣溫度過高，便會(huì)致使轉(zhuǎn)子因受熱而出現(xiàn)變形，從而改變了陰陽轉(zhuǎn)子的間隙。出現(xiàn)情況，很有可能導(dǎo)致軸承氣封遭到破壞。

某螺桿壓縮機(jī)在運(yùn)行時(shí)，根據(jù)設(shè)備需要，將高壓排氣管一側(cè)的溫度控制在90-100℃之間，達(dá)到報(bào)警的值控制在105℃。當(dāng)設(shè)備運(yùn)行到4000h后，各個(gè)電機(jī)組中運(yùn)行電流逐漸增大，機(jī)組中出現(xiàn)了異常的聲響，當(dāng)設(shè)備停機(jī)后，發(fā)現(xiàn)手動(dòng)盤操作十分費(fèi)力，對潤滑系統(tǒng)進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn)潤滑油變黑，并且伴有一股濃重的燒焦氣味，最終導(dǎo)致各個(gè)機(jī)組被迫停止運(yùn)行。

8）當(dāng)機(jī)體出現(xiàn)較大的異響，對主機(jī)和驅(qū)動(dòng)機(jī)中的對中以及軸瓦之間的間隙進(jìn)行檢查。如果主機(jī)以及驅(qū)動(dòng)機(jī)存在的對中不好，很有可能導(dǎo)致震動(dòng)現(xiàn)象發(fā)生。另外，軸瓦間隙過大，也會(huì)導(dǎo)致震動(dòng)現(xiàn)象發(fā)生。故障檢查過程中，還用當(dāng)多加關(guān)注轉(zhuǎn)子的平衡狀況。

9）運(yùn)行過程中，如果潤滑油泄漏到機(jī)殼內(nèi)。這時(shí)，應(yīng)當(dāng)檢查氣體的密封性和油封性，查看其間隙是否正常，并對氮?dú)饷芊庵笜?biāo)進(jìn)行檢查，查看其是夠達(dá)到了規(guī)定的指標(biāo)。

10）當(dāng)軸承溫度過高時(shí)，應(yīng)當(dāng)對油路的暢通情況進(jìn)行查看，檢查油質(zhì)是否達(dá)標(biāo)、軸承之間的間隙是否合格、平衡盤表面是否過于粗糙。

3 結(jié)論

對螺桿壓縮機(jī)的工作原理、常見故障以及主要機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析和總結(jié)。這對于今后的生產(chǎn)實(shí)踐均具一定的幫助，可以為以后突發(fā)事故的發(fā)生提供一定的準(zhǔn)備，從而制定科學(xué)有效的應(yīng)對措施。針對發(fā)生故障進(jìn)行詳細(xì)分析，并及時(shí)處理，從而保證生產(chǎn)的穩(wěn)定性。

[1]李建軍.消防泵站螺桿壓縮機(jī)故障診斷與分析[J].機(jī)械工程與自動(dòng)化，2013（04）：182-184.

維保方不積極救援 積極救援選擇 （-d+t,d-t） (-d,d-e)使用方不選擇 (0,0) (0, -e)

設(shè)d為維保方的維保收益，e為維保方的救援成本,t違約金，p1為使用方選擇概率，q1為不積極救援的概率。

使用方的收益函數(shù)為：

E=P1[(-d+t)q1+(-d)(1-q1)]

對p1求導(dǎo)，得出q1=d/t

維保方的收益函數(shù)為：

E=q1p1(d-t)+(1-q1)[p1(d-e)+(1-p1)(-e)]

對q1求導(dǎo)，得出p1=e/t

由此得出：

1）對維保方而言，維保合同上違約金越高，不積極救援的概率就越小（積極救援的概率越大）。

2）對使用方而言，維保方所承受的違約金越高，就說明該維保方不積極參與應(yīng)急救援，使用方選擇該維保方的概率就越??；相反，維保方所承受的違約金越少，說明該維保方積極參與應(yīng)急救援，使用方選擇該維保方的概率就越大。

參考文獻(xiàn)

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TH45

A

1674-6708（2015）150-0050-02