5l-16型空氣壓縮機典型故障分析與處理

1、5L16／50型空氣壓縮機典型故障分析與處理河南省中原大化集團有限責任公司使用的5L16／50型空氣壓縮機是制氧裝置的核心設備之一，由沈陽氣體壓縮機廠生產，結構形式呈L型分布，三級壓縮、有油潤滑，額定流量16m3／min，設計最高壓力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氣、氧氣。該空壓機自1989年投運至今，各類設備故障時有發(fā)生，檢修人員通過對各類故障的判斷、分析及處理積累了十分豐

2、富的實踐經驗，現對空氣壓縮機的典型故障進行分析、總結。1級間超壓級間超壓1.1特征及危害級間超壓是活塞式壓縮機最典型的故障之一，特征十分明顯、直觀，從壓力表上很容易發(fā)現。其主要危害是導致排氣量下降，壓縮效率降低，經常超壓運行會造成空壓機的使用壽命縮短。1.2原因級間超壓多數情況下，是進排氣閥組損壞，導致級間氣體泄漏、串氣，高壓向低壓泄漏，使低壓級超壓，分述如下：1)一級排氣壓力超壓，多為一級排氣閥組和二級進氣閥組損壞所致，諸如閥片、彈簧

3、斷裂、定位銷磨出溝槽、閥片無法定位、閥座密封面磨損都會造成閥組的內漏。2)二級排氣壓力超壓，一般情況下是二級排氣和三級進氣閥組內漏所造成。三級的高壓氣體通過閥組，管道漏入二級氣缸造成二級超壓，但有時三級排氣閥組因零件損壞，積碳而無法正常開啟，致使三級高壓氣體無法順利進入后系統(tǒng)，也會造成二級超壓。3)若空氣壓縮機一、二級同時超壓，則是三級進、排氣閥組損壞所致。4)有時級間超壓是壓力表誤差、損壞造成的假象，容易忽視，應該首先排除該因素。在檢

4、修過程中有過類似情況，檢查所有閥組都沒有問題，結果仍然超壓，最后雖然問題得到解決，但已浪費了不少人力。1.3處理措施1)若級間超壓比較嚴重，在停車之前用聽棒進行仔細檢查，先把有問題的閥組確定下來。停車后，把閥組拆下解體查清閥組損壞的部位及元件。閥座、閥片損壞可進行研磨、重復使用。若彈簧、定位銷損壞只有更換，修復的可靠性相對較低。2)若超壓并不明顯，可以不急于停車，用聽棒檢查、判斷，監(jiān)視運行，若無法判明，可以在線更換壓力表，消除壓力誤差。

5、如超壓仍無法消除，通常是進排氣閥組密封不嚴、動作不靈所致，只有對閥組逐一進行檢查了。3)如果級間壓力有時超壓，一會兒又不超壓，往往是異物進入閥組造成。一般連續(xù)幾次開啟、關閉排氣吹除閥就可以解決。4)修復的閥組使用前應用煤油進行滲漏試驗，滲漏量應少于4滴／min，絕對禁止用水進行試驗。2排氣量降低排氣量降低2.1特征有流量表很容易看到，沒有流量表可從分餾塔的工況、產氣量的多少加以判斷。排氣量降低，影響生產的穩(wěn)定，危害性不言而喻。2.2原因

6、分析壓縮機油在空壓機的氣缸內完成潤滑任務后，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，因此潤滑油蒸發(fā)和強化的強度顯著增加，形成了大量的積碳。沉積在空壓機中的積碳，在熱空氣的作用下繼續(xù)氧化，當空壓機因排氣閥或活塞環(huán)等故障，造成排氣溫度升高后，積碳對外散失的熱量遠小于積碳氧化吸收的熱量，積碳進入自動加熱狀態(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啟與關閉失靈，造成氣體泄漏超壓。積碳附著過多，在特殊條件下自燃易燒毀設備，甚至引起爆炸。2001年4月1日空壓機二級水冷器進氣端就因為積碳自燃而使冷卻器芯子燒斷銅管20多根，管板也被燒穿，最終導致二級冷卻器芯子報廢。4.2影響潤滑油生成積碳的因素1)溫度。在常溫下，礦物性潤滑油經過若干年也不氧化，但隨著溫度的升高，其氧化過程加速。

8、空壓機在運行過程中，氣缸內的溫度可達150～160℃甚至更高，潤滑油分子與高溫高壓空氣中的氧起反應，很快被氧化，改變了潤滑油的物理和化學性質形成了酸、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，提高空壓機氣體的壓力就相當于增大了潤滑油與空氣的接觸表面加速其氧化。在空壓機中，壓縮機油與高壓空氣接觸，由于高壓下空氣中的氧氣分壓增加也加快了潤滑油的氧化速度。3)催化劑。水和銅、鉛

9、、鐵、鋅均是加速潤滑油氧化的催化劑。水和銅的同時存在，對于潤滑油的氧化加速極大。當壓縮空氣經過冷卻器，溫度下降后，混合在壓縮空氣中的一部分潤滑油，便會受到冷凝水及冷卻器中銅管的加速作用而加速氧化。4)潤滑油的性能。潤滑油進入氣缸，潤滑活塞環(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系統(tǒng)，而現在的潤滑油清潔程度較高，抗乳化性較好，難于吹除，也對積碳的形成有一定的促進作用。4.3消除積碳的對策1)空壓機

10、冷卻二、三級缸套的冷卻水是經過一級冷卻器后的回水，溫度比冷卻水總管高15～20℃，因而冷卻效果較差。這次檢修已針對這一問題進行了改造，從進水總管直接引進冷卻水，使二、三級排氣溫度有了一定程度的降低。2)選擇合適的潤滑油。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滑油，使蒸發(fā)的油氣能被壓縮空氣帶進管道較冷的部位減少積碳的形成。3)避免過量潤滑。過量潤滑比潤滑不足引起的后果更為嚴重。因此必須控制過多的注油量，以免大量不必要