阿特拉斯G11空壓機(jī)高溫故障排除

◎ 張廷軍

（中儲(chǔ)糧（盤錦）物流有限公司，遼寧 盤錦 124000）

中儲(chǔ)糧（盤錦）物流有限公司2017年9月進(jìn)口的兩臺(tái)夾皮帶卸船機(jī)，裝配的兩臺(tái)空壓機(jī)（阿特拉斯G11）啟動(dòng)初期極易發(fā)生高溫報(bào)警停機(jī)。外方出于環(huán)保以及設(shè)備保護(hù)等設(shè)計(jì)理念，將該空壓機(jī)的報(bào)警連鎖到整臺(tái)卸船機(jī)的運(yùn)行，進(jìn)而使卸船作業(yè)受到了極大影響。

1 故障處理過(guò)程及處理措施

該空壓機(jī)（見(jiàn)圖1）制造商為阿特拉斯-比利時(shí)，型號(hào)G11，風(fēng)冷式單級(jí)噴油螺桿空壓機(jī)，儲(chǔ)氣罐安裝型，工作壓力7 kg。該機(jī)設(shè)置遠(yuǎn)程啟停功能，可由司機(jī)室遠(yuǎn)控操作并配備本地切換控制箱。

圖1 阿特拉斯G11空壓機(jī)圖

經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)期觀察，該空壓機(jī)在使用過(guò)程中，發(fā)生的高溫報(bào)警有如下幾個(gè)特點(diǎn)：①經(jīng)常性發(fā)生在主機(jī)第一次上電啟動(dòng)時(shí)，即啟動(dòng)加載的第一次循環(huán)工作中。②空壓機(jī)控制器上顯示的排氣溫度達(dá)到90 ℃左右時(shí)，數(shù)字顯示會(huì)飛速上升，變化幅度較大。③機(jī)旁啟動(dòng)時(shí)人工手動(dòng)調(diào)節(jié)相關(guān)閥門，主機(jī)完成兩次加減載后，系統(tǒng)運(yùn)行溫度正常。④高溫報(bào)警顯示溫度閃跳后，溫度傳感器重新插拔一次，重新啟動(dòng)顯示數(shù)值正常。對(duì)此，需要逐一現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行排查。

1.1 主機(jī)的冷卻系統(tǒng)及油路潤(rùn)滑系統(tǒng)工作過(guò)程

主機(jī)的冷卻系統(tǒng)及油路潤(rùn)滑系統(tǒng)工作過(guò)程見(jiàn)圖2，該機(jī)型采用電機(jī)輸出軸端自帶的風(fēng)扇（FN）進(jìn)行冷卻。氣流通過(guò)柜門下部進(jìn)氣口進(jìn)入主機(jī)內(nèi)部、冷卻主機(jī)內(nèi)部部件及油冷卻器（CO）后，從機(jī)柜上部排出。而內(nèi)部油路潤(rùn)滑系統(tǒng)則是油氣混合物在分離罐內(nèi)（OT）完成初級(jí)離心分離后，油進(jìn)入油氣分離器，再經(jīng)過(guò)油濾器（OF）過(guò)濾、恒溫（Thermostat）調(diào)節(jié)、冷卻器（CO）冷卻等環(huán)節(jié)，進(jìn)入主機(jī)缸頭（E）冷卻并回流至分離罐（OT）。

圖2 空壓機(jī)的冷卻系統(tǒng)及油路潤(rùn)滑系統(tǒng)圖

1.2 檢查主機(jī)是否是真高溫報(bào)警所致

（1）檢查機(jī)油油位、換熱器臟污情況。液位及清潔情況良好；運(yùn)行油位基本在觀察鏡1/4左右，靜止油位在3/4左右；換熱器表面稍有灰漬，稍加清潔。

（2）重新保養(yǎng)，更換三濾、機(jī)油。將礦油油換成合成油。換油時(shí)，需要注意不要混油，包括拆除冷卻器、進(jìn)回油管，以便放盡殘油。

（3）改善現(xiàn)場(chǎng)吸排氣工作環(huán)境。將排氣口外接風(fēng)道引至室外，避免“內(nèi)吸內(nèi)排”，風(fēng)道外側(cè)加裝鵝頸式防護(hù)網(wǎng)，防止進(jìn)入雨水、昆蟲(chóng)等雜物。同時(shí)由于該機(jī)型設(shè)計(jì)所致，啟動(dòng)時(shí)必須保證前部的檢查門保持關(guān)閉，否則難以形成氣流的冷卻循環(huán)，也會(huì)發(fā)生瞬間高溫；另外，空氣濾芯需加強(qiáng)清潔，縮短更換頻次。由于糧食作業(yè)場(chǎng)所粉塵較多，空壓機(jī)室密封不嚴(yán)，造成吸氣易臟污。后經(jīng)改造空壓機(jī)室的門加裝閉門器，減小粉塵從門進(jìn)入機(jī)會(huì)。

（4）檢查溫度傳感器，確認(rèn)無(wú)松動(dòng)現(xiàn)象。本機(jī)型配置一個(gè)溫度傳感器（TT）和溫度開(kāi)關(guān)（TS）?？刂苾x的溫度顯示取自TT，報(bào)警溫度設(shè)定為110 ℃，停機(jī)溫度設(shè)定在115 ℃，該類型溫度傳感器為插針式，安裝于壓縮機(jī)缸頭出氣口處，受震動(dòng)影響偶爾會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)現(xiàn)象。運(yùn)行中偶爾出現(xiàn)的溫度值來(lái)回“閃變”現(xiàn)象，會(huì)造成主機(jī)立即停機(jī)，且報(bào)警不能復(fù)位。此種情況下，只能斷電，重新插拔一次傳感器，即可恢復(fù)正常。已咨詢相關(guān)售后人員，該類型傳感器正尋求相關(guān)改進(jìn)及替代方案。此外，插拔傳感器時(shí)應(yīng)斷電進(jìn)行，否則屏幕會(huì)出現(xiàn)“ERROR”報(bào)警，主機(jī)連鎖停機(jī)。

（5）分離罐伴熱系統(tǒng)保持常開(kāi)。對(duì)于冬季停機(jī)期間尤為重要，由于中儲(chǔ)糧盤錦港碼頭地處渤海遼東灣，冬季風(fēng)力較大，氣溫較低，保持分離罐內(nèi)溫度在40 ℃左右（溫度設(shè)定可調(diào)），對(duì)于啟動(dòng)時(shí)機(jī)油的良好潤(rùn)滑流動(dòng)性、減小啟動(dòng)電流、預(yù)防高溫都很有幫助。

完成上述檢查及調(diào)整工作后，主機(jī)依然發(fā)生啟動(dòng)時(shí)高溫現(xiàn)象。但通過(guò)手動(dòng)人為關(guān)小氣罐出氣閥，使空壓機(jī)升壓時(shí)間變短，達(dá)到4 kg左右時(shí)，稍許打開(kāi)閥門，直至壓力穩(wěn)定在加減載區(qū)間內(nèi)，觀察這期間的排氣溫度基本正常。這一操作需要人員在啟動(dòng)初期一直現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)調(diào)節(jié)觀察，不能滿足卸船作業(yè)的隨時(shí)啟動(dòng)，維修人員隨時(shí)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)的實(shí)際情況，故仍未徹底解決高溫故障。

1.3 排除外圍故障，目標(biāo)鎖定油氣分離罐OT的“恒溫閥”

疑似加載啟動(dòng)初期，閥芯調(diào)節(jié)動(dòng)作不靈活，而后運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，調(diào)節(jié)功能恢復(fù)，即沖破“啟動(dòng)瓶頸”?，F(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行時(shí)，手握空冷器CA的兩根進(jìn)回油管，觸感5 ℃左右的溫差。查找廠家資料恒溫閥設(shè)定在75 ℃左右動(dòng)作，疑似閥芯打開(kāi)幅度較小，機(jī)油未經(jīng)冷卻而至直接送往壓縮機(jī)缸頭，從而使主機(jī)排氣溫度較高。而當(dāng)啟動(dòng)運(yùn)行后，閥芯動(dòng)作靈敏度提高，冷卻效果大為改善，從而出現(xiàn)了上述現(xiàn)象。

現(xiàn)場(chǎng)停機(jī)泄壓后，準(zhǔn)備拆解恒溫閥（Thermostat），見(jiàn)圖3。外觀顯示型號(hào)為71B，卡簧鎖緊壓蓋，內(nèi)置導(dǎo)向套、復(fù)位彈簧、橡膠密封圈。閥芯型號(hào)為D026-6G-242，見(jiàn)圖4。整個(gè)恒溫閥的保養(yǎng)包為2901109500。由于國(guó)內(nèi)暫無(wú)備件，咨詢當(dāng)?shù)毓?yīng)商并尋找相近閥芯。后采用一個(gè)外形尺寸基本相當(dāng)，溫度動(dòng)作數(shù)值接近的閥芯裝復(fù)。啟動(dòng)測(cè)試，排溫穩(wěn)定在80 ℃左右，經(jīng)多次遠(yuǎn)程與本地啟動(dòng)，無(wú)高溫報(bào)警發(fā)生，測(cè)試正常。此外，訂購(gòu)整套保養(yǎng)包的價(jià)格遠(yuǎn)高于閥芯價(jià)格，建議僅更換相近型號(hào)的閥芯較為經(jīng)濟(jì)。

圖3 恒溫閥圖

圖4 恒溫閥芯圖

2 后續(xù)改進(jìn)

2.1 空壓機(jī)與卸船機(jī)之間的控制邏輯及設(shè)計(jì)理念。

外方的設(shè)計(jì)為設(shè)備任何一處故障，立即斷開(kāi)該設(shè)備電源。該設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)為及時(shí)隔離故障設(shè)備，避免帶來(lái)更大故障隱患，但帶來(lái)的弊端之一就是斷電后無(wú)法查看本地控制儀的任何報(bào)警。另外，遠(yuǎn)程司機(jī)室停機(jī)斷電后，無(wú)論空壓機(jī)處于加載還是減載，立即斷電停機(jī)，這與正?？諌簷C(jī)的停機(jī)順序相矛盾，不利于空壓機(jī)的長(zhǎng)期運(yùn)行。后期計(jì)劃溝通外方，取消主機(jī)控制程序PLC對(duì)設(shè)備電源接觸器上口的連鎖，從而保證空壓機(jī)的正常啟停及故障查看。

因地制宜，應(yīng)適合我國(guó)國(guó)情，調(diào)整連鎖控制。對(duì)于一個(gè)作業(yè)繁忙的港口企業(yè)，萬(wàn)噸巨輪接踵而至，卸船機(jī)的正常作業(yè)尤為重要。作為輔助服務(wù)的空壓機(jī)，為非關(guān)鍵性設(shè)備，其連鎖報(bào)警不應(yīng)連鎖到整機(jī)的正常卸船作業(yè)。后期計(jì)劃溝通外方調(diào)整故障報(bào)警的輸出級(jí)別，即發(fā)生空壓機(jī)故障時(shí)，非立即聯(lián)鎖使卸船機(jī)停止作業(yè)，而是將其故障狀態(tài)以文字形式顯示在司機(jī)室的HMI屏幕，起到提示和預(yù)警，保證卸船作業(yè)不受影響，同時(shí)維修人員故障排查和處理的壓力，也會(huì)因取消聯(lián)鎖停機(jī)而得以緩解。

2.2 溫度傳感器的選型

該機(jī)型溫度傳感器安裝在缸頭右側(cè)水平段出氣口，插針式設(shè)計(jì)，運(yùn)行一段時(shí)間后，檢查發(fā)現(xiàn)有松動(dòng)現(xiàn)象。后期計(jì)劃溝通售后人員，對(duì)該類小機(jī)型空壓機(jī)的減震方面進(jìn)行改進(jìn)，同時(shí)計(jì)劃嘗試改為螺紋式傳感器進(jìn)行試驗(yàn)運(yùn)行。

3 結(jié)語(yǔ)

空壓機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行離不開(kāi)平時(shí)的檢查保養(yǎng)，后期應(yīng)加強(qiáng)對(duì)相關(guān)部件的點(diǎn)檢維修，同時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際運(yùn)行條件及設(shè)備特點(diǎn)，及時(shí)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)做出優(yōu)化。