喷油螺杆空压机常见故障的分析与处理

-48-石油化工设备故障诊断，2010年，第1卷，第3卷喷油螺杆空气压缩机常见故障分析与，工程学硕士，助理工程师，主要从事海洋工程成套设备的设计. 该注油螺杆空气压缩机具有结构简单，体积小，重量轻的特点. 它具有连续排气，排气脉动小，振动小，安装基础要求低的特点；易损件少，易于使用和维护；结构紧凑，具有稳定性好，运行可靠，寿命长等优点. 它在海上石油平台中的应用越来越广泛，已成为平台生产中提供压缩空气气源的主要设备之一. 1]. 1喷油螺杆空压机的工作原理喷油螺杆空压机的主体由一对阴，阳转子和一个壳体组成. 在压缩过程中，壳体壁上的喷嘴将冷却油连续喷入压缩室以进行冷却，润滑和密封.

冷却油与压缩空气一起与主机一起排出，进行分离，冷却和过滤以进行回收. 除空气路径系统（压缩空气系统）外螺杆空气压缩机常见故障，喷油螺杆压缩机单元还具有油路径系统（润滑油系统），电气和传输系统以及控制系统[2]. 压缩机的工作过程如图1所示. 图1喷油螺杆空气压缩机的工作流程图-49-问题7冯惠杰等常见的故障分析与处理方法图2风量调节系统1.1压缩空气系统该系统包括进气过滤器和进气口气阀，压缩机主体，止回阀，油气分离器容器，最小压力阀，后冷却器，热交换器，气水分离器等. 通过进气过滤器进入压缩机机头，进气门打开，压缩空气和机油通过止回阀[2]流入储气罐/油分离器容器. 压缩空气通过最小压力阀，空气冷却器和出口阀排出. 当压缩机停止时，止回阀可防止压缩空气倒流. 最小压力阀的主要功能有两个: 首先，在停机或卸载过程中隔离压缩机和空气管网，以在分离器中保持一定压力，以确保注油（油气分离气罐中的压力可提供油）. 通电，使机油喷到压缩机转子的相应位置）以保持系统的润滑；第二，防止压力差过大并刺破油气分离器滤芯. 压缩空气的风量调节系统如图2所示，主要包括: 电磁阀（Y1），卸荷阀（UV），储气罐（1），腔室（2），排气孔（3），加载柱塞（ LP）等.

如果空气消耗量少于压缩机的空气输出量，则管网压力将增加. 当管网压力达到卸荷压力时，电磁阀断电，阀芯通过弹簧力返回，电磁阀使卸荷阀关闭电源，卸荷阀连接到泵的压力. 储气罐到腔室和通风口. 腔室内的压力导致加载柱塞向上移动，并且压力稳定在较低的值. 当管网压力下降到加载压力时，电磁阀通电，电磁阀的柱塞将抵抗弹簧力向上移动，电磁阀为卸载阀通电，卸载阀关闭排气孔并切断空气向腔室供气，使负载增加柱塞向下移动，进气门完全打开，恢复空气输出，压缩机开始加载并运行. 1.2润滑油系统润滑油系统是注油螺杆压缩机的生命线[3]. 该系统包括回油管，油箱，油分离器，油冷却器，恒温旁路阀，机油滤清器，油截止阀等. 当压缩机运行时，气压将来自油箱/油分离器的油压出容器通过机油滤清器和机油截止阀到达压缩机机头及其润滑点，以带走压缩过程中产生的空气. 热量同时润滑并密封主机的工作室，以减少内部泄漏，并且起到防止腐蚀的作用. 在气罐容器中，空气/机油混合物中的大部分机油通过离心力分离并除去，剩余的机油通过油气分离器除去. 油收集在气罐/油分离器容器的下半部分，并用作油罐. 润滑油系统配有一个恒温旁通阀. 当机油温度低于一定值时，旁通阀将切断机油冷却器的机油供应. 当机油温度升高到设定值时，旁通阀从打开. 当冷却器的机油供应超过设定值约15°C时，所有机油将流过机油冷却器.

恒温旁通阀可以保持稳定且适当的油温. 稳定且适当的油温可减少油的氧化过程，并保持油的稳定性和性能更长. 当压缩机停止时，机油截止阀可防止机油箱中的机油流回主机和空气滤清器. 启动压缩机后，通过机头的出口压力打开阀门. 回油管可以抽出在分油器的滤芯中聚结并积聚在滤芯底部的机油，并且它与压缩转子之间的压差会将机油返回压缩机. 机油滤清器可以过滤机油回路中的各种杂质，以保持装置和润滑系统清洁. 1.3电气和传动系统电气和传动系统包括三个部分: 电动机，电气控制柜和传动系统. 海上平台的压缩机系统通常要求使用防护等级不低于IP55的高效全封闭电动机. 电气控制柜的一般要求为星三角起动，保护等级不低于IP54. 传动系统通常需要选择高效，全封闭设计和低维护的变速箱. 1.4控制系统控制系统包括: 控制器，压力传感器螺杆空气压缩机常见故障，温度传感器，电磁阀. 控制器采用微机实时控制，具有遥控和远程通讯功能，具有以下4种功能: （1）显示功能: 显示压力，温度等运行状态. （2）控制功能: ①基本控制: 自动装卸，最短停机时间和最大电动机启动次数的控制功能； ②遥控: 遥控压缩机启动或停止； ③程序控制: 可设置每日自动启动/停机时间，并具有5​​0故障诊断功能石油化工设备2010卷1 3可在压力允许范围内设置两个装卸压力.

（3）保护功能: ①故障报警: 能够提前发现问题并及时采取措施防止故障； ②故障停机: 当压缩机性能参数超过规定要求时，控制系统将报警，并在发生严重故障之前可以进行停机保护. （4）维护警报: 可以提前计划必要的维护工作. 2螺杆空气压缩机的故障分析2.1压缩机机头出口温度或排气温度过高是螺杆空气压缩机运行中的常见故障. 螺杆式空气压缩机长时间在高温下运行会严重影响机器的排放. 燃气量和使用寿命. 当温度升高过高时，将发生高温关机故障. 原因是: （1）温度传感器故障. 温度传感器的故障将导致PLC错误地报告温度升高过高并导致关机； （2）环境温度的原因[3]. 螺杆空气压缩机要求进气温度在0°C至46°C之间. 如果机器的吸入温度过高，则油温和排气温度也会相应升高. 尤其是空气流通不良会导致温度过高. 当环境温度过低时，会在启动之前发出警报，并且无法启动，因为一段时间内无法向主机供应机油，并且主机缺少机油会导致高温. 在北部地区，要注意润滑油等级的选择； （3）温控阀故障. 空压机冷启动时，温度控制阀可绕过机油冷却器，直接喷向主机，以加速机油温度上升，防止压缩机内凝结；空压机正常运行后，可根据机油温度调节流量. 流经机油冷却器和旁路的机油比例控制喷射温度.

如果温度调节阀磨损或制造精度不高，大量的热油将在没有冷却器的情况下直接循环，高温油将被直接循环，导致主机温度升高太高（4）机油滤清器有故障. 机油滤清器用于过滤机油回路中的灰尘和杂质. 使用一段时间后很容易堵塞. 堵塞后，主机将耗尽油，温度将升高； （5）断油阀故障. 隔油阀通过储气罐的气压控制其往复式燃油喷射. 如果发生故障，则油路不畅，保油时间过长，导致机油温度升高；杂物阻塞油路或气路，关闭时不注油，将导致主机缺油且不散热，温度升高； （6）润滑剂量不足[3]. 润滑油等级不正确，油冷却器脏污或堵塞会导致温度过高； （7）水冷式压缩机，冷却水不足，冷却水温度高，散热不良； （8）风冷压缩机，冷却风扇出现故障，空气冷却器的风道被阻塞，排气阻力大，导致散热不良. 应当清洁散热器的表面，并应清洁冷却器内部的油污； （9）卸载压力太低，导致在卸载周期中空气压缩机的耐油性. 如果流量太高，热量将无法及时消散，这将导致高温关机失败. 卸载压力应合理设置. 2.2低输出压力（1）实际气体消耗量大于设备的输出气体输出量. 应检查连接的设备和管网，并及时修复泄漏. 如果系统的空气消耗量超过正常使用条件下空气压缩机的输出功率，则应更换大型空气压缩机或增加空气压缩机. （2）控制器的起飞压力设定点太低.

应适当增加起飞压力； （3）空气过滤器滤芯脏污并堵塞，导致空气压缩机的进气不足. 如果排气压力低，请检查过滤状态并在必要时更换滤芯. （4）电磁阀故障. 排气管路上的主泄放电磁阀和冷启动泄放电磁阀泄漏，需要更换阀门； （5）控制空气软管泄漏. 泄漏的软管需要更换. （6）进气门未完全打开. 需要检修并检查控制系统的状况； （7）油气分离器被堵塞. 油气分离器的滤芯需要更换； （8）安全阀泄漏，需要更换安全阀； （9）分水器排水阀打开后被卡住，应修理； （10）排气阀故障，在装载期间无法关闭. 检查并在必要时进行更换； 2.3输出压力过高（1）进气门故障； （2）液压缸故障； （3）压力控制设定值不匹配，需要重新计算设定. （4）与压力控制器连接的管道泄漏，需要检查和维修； （5）卸荷阀未关闭，卸荷阀卡住或未关紧，电磁阀发生故障. 修理卸荷阀，电磁阀. 如有必要，请更换. 2.4频繁卸载（1）压力控制器的压力差过小. 检查并调节压力控制器的压力差； （2）压力采样管稍微阻塞或泄漏，并且压力衰减过快. 压力取样管道应维修； （3）空气消耗不稳定. 可以增加储气罐； -51-否. 7（4）最小压力阀卸荷时，关闭不及时或关闭不严格.

最小压力阀应进行维修，必要时予以更换； （5）负载控制部故障. 应检查电磁阀. 它可能是由油和水的影响引起的. 控制无效. 清洁或更换电磁阀. （6）控制单元启动和停止的压力传感器发生故障. 应该修理. 2.5装货后不卸货（1）用户负荷超过额定负荷； （2）检查过程中是否有泄漏； （3）检查仪表气田用户是否泄漏； （4）检查上下料开关是否漂移； （5）装卸阀是否不工作或是否损坏，如果卸货开关损坏，则关门不能起飞是不卸货的关键； （6）检查空压机进气阀是否紧固； （7）检查空气压缩机出口的疏水阀是否有泄漏； （8）装卸开关压力线是否堵塞； （9）检查安全阀（油气分离器）内部是否泄漏. 2.6大量消耗冷却油或大量压缩空气中的油（1）冷却油液位过高. 如果油位过高，气流将把油箱中的油截留到压缩空气中，从而导致废油超过标准. 燃油箱的油位应控制在观察窗的中间以下； （2）最小压力阀开启压力过低. 最小压力阀的重要作用是确保油分离器前后之间的压力差不会太大，并降低空气流量以确保油分离的效果. 如果打开压力太低，则分油器前后之间的压力差会很大，并且设备中的气体流速会很高. 冷凝在壁上和油分离芯上的油会被高速气流带走，影响油分离效果； （3）分油器芯堵塞.

检查分离器的压降，将其清洗，必要时进行更换； （4）分油器芯漏油. 检查分压器的压降，应更换压降； （5）油分离器的回油孔/过滤器被堵塞. 卸下并检查，必要时进行清洁； （6）空气压缩机的工作压力低. 减轻系统负荷，使空压机在额定工作压力下运行； （7）冷却油系统泄漏. 检查并弥补泄漏； （8）冷却油随着时间的流逝而变质或使用. 更换合格的冷却油. 2.7压缩空气中含有水（1）分水器/冷凝水排放阀已损坏. 仔细检查并在必要时清洁. 如果两者都损坏，请更换； （2）冷凝水排放阀或其管道堵塞. 检查并仔细清洁； （3）后冷却器的芯脏. 检查并仔细清洁； （4）盖板安装不正确. 检查并安装到位； （5）冷凝水排放管/排放阀安装不当. 排水管应从排水阀端向下倾斜，并应重新安装冷凝水排水阀. （6）系统未配备制冷或再生干燥机. 您应联系当地的经销商或服务中心以寻求解决方案. 2.8噪音（1）空气压缩机故障，轴承损坏或转子接触，应将其停止并立即与当地经销商或维修中心联系； （2）未安装盖板. 面板应已安装； （3）组件松动，需要仔细检查并拧紧. 2.9振动大（1）零件松动，需要检查并拧紧； （2）电动机或主机轴承损坏，应立即停车并立即与当地经销商或维修中心联系； （3）外部因素，需要检查该区域的其他区域.

3结束语喷油螺杆空气压缩机的冷却和润滑系统，油气分离系统和风量调节系统是确保机器正常运行的关键系统. 这些系统的故障占机器总故障的80％. 带有“两个装置”（机油冷却器，冷却器后的空气），“三个芯”（空气滤清器芯，油分离器芯，机油滤芯），“四个阀”（止回阀，最小压力阀，关闭油电磁阀，温度控制阀）[4]. 为了确保机器的正常运行，应对这些组件进行日常维护，应定期清洁“两个设备”，应按要求更换“三个芯子”，并应存放适当的阀门备件. 只要严格遵守操作规程，按时进行维护，按时更换附件，增加对压缩机排气温度和压力的调节和控制以及其他参数，并且熟悉常见故障的处理，可以确保压缩机在最佳条件下运行. ◆参考文献[1]《海洋石油工程设计指南》编辑委员会. 海洋石油工程机械设备设计［Ｍ］. 北京: 石油工业出版社，2007: 283-300. [2]阿特拉斯·科普柯螺杆压缩机GA30 + -75使用说明书[Z] .2005. [3]保罗·汉隆郝典译. 压缩机手册[M]. 北京: 中国石化出版社，2004: 243-248. [4]赵立民. 喷油双螺杆空压机运行故障的分析与处理[J]. 机械研究与应用，2007，20（5）: 84-87. 收到的日期: 2010-05-13;修订日期: 2010-06-24冯惠杰等喷油螺杆空压机常见故障分析与处理

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