5l-16型空氣壓縮機(jī)典型故障分析與處理

1、5L16／50型空氣壓縮機(jī)典型故障分析與處理河南省中原大化集團(tuán)有限責(zé)任公司使用的5L16／50型空氣壓縮機(jī)是制氧裝置的核心設(shè)備之一，由沈陽(yáng)氣體壓縮機(jī)廠生產(chǎn)，結(jié)構(gòu)形式呈L型分布，三級(jí)壓縮、有油潤(rùn)滑，額定流量16m3／min，設(shè)計(jì)最高壓力5.0MPa，工作壓力3.5MPa。它將空氣從常壓壓縮至3.5MPa后，送入分餾塔用于制取氮?dú)狻⒀鯕?。該空壓機(jī)自1989年投運(yùn)至今，各類設(shè)備故障時(shí)有發(fā)生，檢修人員通過(guò)對(duì)各類故障的判斷、分析及處理積累了十分豐

2、富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)對(duì)空氣壓縮機(jī)的典型故障進(jìn)行分析、總結(jié)。1級(jí)間超壓級(jí)間超壓1.1特征及危害級(jí)間超壓是活塞式壓縮機(jī)最典型的故障之一，特征十分明顯、直觀，從壓力表上很容易發(fā)現(xiàn)。其主要危害是導(dǎo)致排氣量下降，壓縮效率降低，經(jīng)常超壓運(yùn)行會(huì)造成空壓機(jī)的使用壽命縮短。1.2原因級(jí)間超壓多數(shù)情況下，是進(jìn)排氣閥組損壞，導(dǎo)致級(jí)間氣體泄漏、串氣，高壓向低壓泄漏，使低壓級(jí)超壓，分述如下：1)一級(jí)排氣壓力超壓，多為一級(jí)排氣閥組和二級(jí)進(jìn)氣閥組損壞所致，諸如閥片、彈簧

3、斷裂、定位銷磨出溝槽、閥片無(wú)法定位、閥座密封面磨損都會(huì)造成閥組的內(nèi)漏。2)二級(jí)排氣壓力超壓，一般情況下是二級(jí)排氣和三級(jí)進(jìn)氣閥組內(nèi)漏所造成。三級(jí)的高壓氣體通過(guò)閥組，管道漏入二級(jí)氣缸造成二級(jí)超壓，但有時(shí)三級(jí)排氣閥組因零件損壞，積碳而無(wú)法正常開(kāi)啟，致使三級(jí)高壓氣體無(wú)法順利進(jìn)入后系統(tǒng)，也會(huì)造成二級(jí)超壓。3)若空氣壓縮機(jī)一、二級(jí)同時(shí)超壓，則是三級(jí)進(jìn)、排氣閥組損壞所致。4)有時(shí)級(jí)間超壓是壓力表誤差、損壞造成的假象，容易忽視，應(yīng)該首先排除該因素。在檢

4、修過(guò)程中有過(guò)類似情況，檢查所有閥組都沒(méi)有問(wèn)題，結(jié)果仍然超壓，最后雖然問(wèn)題得到解決，但已浪費(fèi)了不少人力。1.3處理措施1)若級(jí)間超壓比較嚴(yán)重，在停車之前用聽(tīng)棒進(jìn)行仔細(xì)檢查，先把有問(wèn)題的閥組確定下來(lái)。停車后，把閥組拆下解體查清閥組損壞的部位及元件。閥座、閥片損壞可進(jìn)行研磨、重復(fù)使用。若彈簧、定位銷損壞只有更換，修復(fù)的可靠性相對(duì)較低。2)若超壓并不明顯，可以不急于停車，用聽(tīng)棒檢查、判斷，監(jiān)視運(yùn)行，若無(wú)法判明，可以在線更換壓力表，消除壓力誤差。

5、如超壓仍無(wú)法消除，通常是進(jìn)排氣閥組密封不嚴(yán)、動(dòng)作不靈所致，只有對(duì)閥組逐一進(jìn)行檢查了。3)如果級(jí)間壓力有時(shí)超壓，一會(huì)兒又不超壓，往往是異物進(jìn)入閥組造成。一般連續(xù)幾次開(kāi)啟、關(guān)閉排氣吹除閥就可以解決。4)修復(fù)的閥組使用前應(yīng)用煤油進(jìn)行滲漏試驗(yàn)，滲漏量應(yīng)少于4滴／min，絕對(duì)禁止用水進(jìn)行試驗(yàn)。2排氣量降低排氣量降低2.1特征有流量表很容易看到，沒(méi)有流量表可從分餾塔的工況、產(chǎn)氣量的多少加以判斷。排氣量降低，影響生產(chǎn)的穩(wěn)定，危害性不言而喻。2.2原因

6、分析壓縮機(jī)油在空壓機(jī)的氣缸內(nèi)完成潤(rùn)滑任務(wù)后，大都分隨壓縮空氣流出氣缸，剩下的很少部分則形成積碳附著在空壓機(jī)的排氣閥上。隨壓縮空氣排出氣缸的油滴，受壓縮空氣壓力的作用而破碎，增加了油與氧氣的接觸面積，再加上排氣區(qū)域溫度較高，因此潤(rùn)滑油蒸發(fā)和強(qiáng)化的強(qiáng)度顯著增加，形成了大量的積碳。沉積在空壓機(jī)中的積碳，在熱空氣的作用下繼續(xù)氧化，當(dāng)空壓機(jī)因排氣閥或活塞環(huán)等故障，造成排氣溫度升高后，積碳對(duì)外散失的熱量遠(yuǎn)小于積碳氧化吸收的熱量，積碳進(jìn)入自動(dòng)加熱狀態(tài)

7、，造成了較大的和不可控制的放熱速度，于是就出現(xiàn)了積碳的自燃。積碳的危害性是很大的。積碳附著在氣閥上造成氣閥開(kāi)啟與關(guān)閉失靈，造成氣體泄漏超壓。積碳附著過(guò)多，在特殊條件下自燃易燒毀設(shè)備，甚至引起爆炸。2001年4月1日空壓機(jī)二級(jí)水冷器進(jìn)氣端就因?yàn)榉e碳自燃而使冷卻器芯子燒斷銅管20多根，管板也被燒穿，最終導(dǎo)致二級(jí)冷卻器芯子報(bào)廢。4.2影響潤(rùn)滑油生成積碳的因素1)溫度。在常溫下，礦物性潤(rùn)滑油經(jīng)過(guò)若干年也不氧化，但隨著溫度的升高，其氧化過(guò)程加速。

8、空壓機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，氣缸內(nèi)的溫度可達(dá)150～160℃甚至更高，潤(rùn)滑油分子與高溫高壓空氣中的氧起反應(yīng)，很快被氧化，改變了潤(rùn)滑油的物理和化學(xué)性質(zhì)形成了酸、瀝青和其他化合物。它們與空氣中的灰塵及活塞環(huán)磨損的金屬顆粒結(jié)合在一起形成積碳。2)壓力。在容積不變的情況下，提高空壓機(jī)氣體的壓力就相當(dāng)于增大了潤(rùn)滑油與空氣的接觸表面加速其氧化。在空壓機(jī)中，壓縮機(jī)油與高壓空氣接觸，由于高壓下空氣中的氧氣分壓增加也加快了潤(rùn)滑油的氧化速度。3)催化劑。水和銅、鉛

9、、鐵、鋅均是加速潤(rùn)滑油氧化的催化劑。水和銅的同時(shí)存在，對(duì)于潤(rùn)滑油的氧化加速極大。當(dāng)壓縮空氣經(jīng)過(guò)冷卻器，溫度下降后，混合在壓縮空氣中的一部分潤(rùn)滑油，便會(huì)受到冷凝水及冷卻器中銅管的加速作用而加速氧化。4)潤(rùn)滑油的性能。潤(rùn)滑油進(jìn)入氣缸，潤(rùn)滑活塞環(huán)及缸體后，排出氣缸就完成了其使命，因而希望其易于乳化，便于用吹除閥將其吹出空壓機(jī)系統(tǒng)，而現(xiàn)在的潤(rùn)滑油清潔程度較高，抗乳化性較好，難于吹除，也對(duì)積碳的形成有一定的促進(jìn)作用。4.3消除積碳的對(duì)策1)空壓機(jī)

10、冷卻二、三級(jí)缸套的冷卻水是經(jīng)過(guò)一級(jí)冷卻器后的回水，溫度比冷卻水總管高15～20℃，因而冷卻效果較差。這次檢修已針對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行了改造，從進(jìn)水總管直接引進(jìn)冷卻水，使二、三級(jí)排氣溫度有了一定程度的降低。2)選擇合適的潤(rùn)滑油。為了使與熱管壁接觸的油易于蒸發(fā)，必須選擇具有最低黏度的適用潤(rùn)滑油，使蒸發(fā)的油氣能被壓縮空氣帶進(jìn)管道較冷的部位減少積碳的形成。3)避免過(guò)量潤(rùn)滑。過(guò)量潤(rùn)滑比潤(rùn)滑不足引起的后果更為嚴(yán)重。因此必須控制過(guò)多的注油量，以免大量不必要