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        海洋平臺螺桿式空氣壓縮機常見故障及應對措施

        來源:石化技術 作者:李良
        發布于:2021-09-09 共3176字

          螺桿式空壓機論文第四篇:海洋平臺螺桿式空氣壓縮機常見故障及應對措施

          摘要:以螺桿式空氣壓縮機的結構和原理為切入點,探討此類設備故障成因和應對措施,希望對相關人員的工作和學習有所啟發。

          關鍵詞:海洋平臺;螺桿式空氣壓縮機;原理;故障和措施;

          Abstract:In this paper,the structure and principle of screw air compressor as the starting point,to explore the causes of such equipment failure and countermeasures,hoping to inspire the work and learning of relevant personnel.

          在海上平臺設備體系中,螺桿式空氣壓縮機可提供穩定良好的氣源,且不易受自身結構等因素的影響,因此受到了平臺的應用青睞[1]。當然,在廣泛應用中必然會出現某些關聯性故障因素,影響螺桿式空氣壓縮機效能的輸出,因此相關人員需重點把握其故障因素,降低故障風險,提升設備整體運行效能。

          1 螺桿式空氣壓縮機的結構及原理

          1.1 設備結構

          以結構為切入點,螺桿式空氣壓縮機擁有完整的運行系統,可保障整個作業的穩定運行[2]。具體而言:其一,機殼部分,由排氣端座、吸氣端座及機體部分構成;其二,轉子,一般由陰陽螺桿兩部分構成;其三,軸承,主要作用是保障高速運轉;其四,電機系統,主要以齒輪為傳動方式;其五,冷卻系統,主要是風冷式冷卻系統(由冷卻器和風扇構成);其六,油分離系統;其七,控制電路系統。具體如圖1所示。

         1.png

          圖1 螺桿式空氣壓縮機主體構成圖   

          1.2 設備運行原理

          從螺桿式空氣壓縮機運行過程可以看出,其原理主要為:轉動轉子壓縮吸入的空氣,并以噴油方式冷卻其中被壓縮的空氣,然后利用分離技術,進行粗、精剝離,進而獲得相應的壓縮空氣[3]。從此過程可以看出,螺桿式空氣壓縮機擁有吸氣、壓縮及排氣三階段。具體而言:首先,在吸氣階段,利用陰陽轉子的嚙合,打開同外界連通的吸氣孔,外界空氣被吸入,當兩者齒間空間達到某一臨界值時,關閉吸氣孔口,完成整個吸氣過程;其次,在壓縮氣體階段,主要利用陰陽轉子之間的轉動,壓縮其中吸入的空氣。簡而言之隨著轉子的持續嚙合,會擠壓空氣體積,達到壓縮空氣的目的。氣體不斷被壓縮,壓力逐漸增大;最后,在排氣階段,當設備轉子轉動到某一位置時,連通排氣出口,在壓力差作用下會排出被壓縮的氣體。具體流程如圖2所示。

         1.png

          圖2 螺桿式空氣壓縮機運行原理   

          2 螺桿式空氣壓縮機常見故障及應對措施

          在螺桿式空氣壓縮機的日常運行中,會出現各種故障,影響設備的穩定運行。通過總結分析,主要有以下幾個方面故障情況:

          2.1 壓縮機機頭故障問題

          一般情況下此類故障為排氣或出口溫度問題[4]。若不及時找出其中原因并加以應對,不僅會影響設備的正常運行,甚至還會導致關停事故的發生。而從其整個運行流程和原理情況可以看出,導致其溫度過高的原因主要有:(1)來自溫度傳感器的問題。此類問題可能會誤報真實溫度情況,出現設備停機;(2)來自環境溫度的問題。由于設備吸入的空氣自身帶有一定溫度,且在壓縮過程中設備和空氣之間的摩擦也會同步提高空氣環境溫度,而這就會提升排氣溫度。同時,由于海洋平臺地域因素,可能會受到低溫環境的影響,導致滑油凝結,主機無法得到及時的供油,進而促使其溫度升高。因此,在特殊溫度環境下,應使用相匹配的滑油;(3)來自溫控閥的問題。此類故障主要有2個方面的影響因素,即制造精度或磨損情況嚴重。若出現此類問題,會降低冷卻器的效率,使得熱油得不到冷卻,進而導致主機溫度超過正常數值;(4)來自油過濾器的問題。主要是因為設備在運行過程中,過濾的雜質或灰塵會附著在油路口,降低或堵塞油路的通量,主機在少油情況下,溫度會超過臨界值;(5)來自斷油閥問題。主要原因是油路通量率過小,導致滑油長時間停留,進而出現高溫問題;(6)來自滑潤油的問題。主要由牌號錯誤或量不足因素導致;(7)來自冷卻器的問題。對于風冷式,主要原因有排風阻力、通道堵塞、機械故障等。綜上所述,對于排氣或溫度過高問題,應及時更換相關設備、維護清理其中灰塵或雜質及更換滑油等,提升效能的同時,降低高溫發生幾率。

          2.2 壓力輸出問題

          壓力輸出過低主要有以下原因:(1)排氣量小于實際吸入量。需對管網和設備進行相應檢查,及時修補其中泄漏部位;(2)設定的控制器起跳壓力不合理。應依據設備實際運行情況進行調整;(3)進氣量不足。主要是過濾器出現堵塞情況。應及時檢查濾芯,清理堵塞雜物或灰塵,若有必要或其確已損壞,需進行更換;(4)電磁閥問題。主要出現在冷啟動放氣電磁閥和主放氣電磁閥上導致泄漏,若其出現此類問題,應更換新的電磁閥;(5)軟管泄漏。應檢查并更換新的軟管;(6)進氣閥開啟故障。需對控制系統情況進行檢查;(7)油氣分離器故障。主要體現為堵塞。需對濾芯進行更換;(8)安全閥故障。主要為泄漏問題,應檢查閥門并進行更換。

          2.3 頻繁卸載

          其問題和應對措施如下:(1)壓力控制器問題。其主要表現為壓差太小,需及時檢測該控制器,并將其數值調整至合理范圍;(2)壓力采樣管路問題。體現在泄漏和堵塞問題上,且這會加快壓力衰減速度。應及時對其進行檢修,必要時進行更換;(3)空氣消耗問題。具體表現為耗氣量波動失衡。應依據實際情況換用大體積儲氣罐。

          2.4 設備加載后無法卸載

          此類問題應注意以下事項:(1)負載是否超過設備限定;(2)對其運行流程進行相應檢查,看有無漏失情況;(3)對儀表進行相應檢測,重點關注其有無泄漏情況;(4)對卸載開關進行檢測,糾正其漂移情況;(5)檢查加載閥,看其完好程度,若其無法閉合,則會影響卸載情況;(6)對空壓機進氣閥進行相應檢測,看其關閉情況;(7)檢測疏水器(出口),關注其有無漏失情況;(8)檢測加載開關線路,關注其是否堵塞;(9)檢測油氣分離器的安全閥,關注有無內漏情況。

          2.5 壓縮空氣含油量或冷卻油消耗量超限

          此類情況應關注以下故障問題:(1)檢測冷卻油位。若其超過限定,油箱中的油會被氣流吸入空氣中,進而使得壓縮空氣中的含油量超限。需按照機組操維手冊要求控制油箱油位;(2)最小壓力閥開啟問題。主要體現為壓力過低。若出現此類問題會影響最終油氣分離效果;(3)油氣分離器故障。檢測其是否出現堵塞,及時更換油氣分離器濾芯;(4)油分離器回油小孔/濾網堵塞。拆下檢查,必要時清洗;(5)空壓機工作壓力低。減小系統負載,使空壓機以額定工作壓力運行;(6)冷卻油系統泄漏。檢查并進行補漏;(7)冷卻油變質或超期使用。更換合格的冷卻油。

          2.6 壓縮空氣含水

          此類故障主要有以下表現:(1)水分離器/冷凝水排放閥發生損壞。應認真檢查,必要時進行清洗,如果兩者已損壞,進行更換;(2)冷凝水排放閥或其管道堵塞。認真檢查、進行清洗;(3)后冷卻器芯臟。認真檢查、進行清洗;(4)冷凝水排放管道/排放閥安裝不當。應使排放管道從排水閥端向下傾斜,重新安裝冷凝水排放閥。

          2.7 噪聲和振動大的問題

          首先在噪聲主要有以下表現:(1)空壓機故障,軸承損壞或轉子相碰,應停機并及時檢修;(2)罩殼面板松動或未安裝正確。應安裝好面板;(3)部件松動,需認真檢查并緊固部件。其次,在振動大問題上主要有以下表現:(1)部件松動,需檢查并緊固部件;(2)電機或主機軸承損壞,應停機并及時檢修;(3)外部的因素,需檢查本區域其他設備是否存在干擾。

          3 結束語

          綜上所述,在目前海洋平臺上,螺桿式空氣壓縮機作為關鍵的核心設備,為平臺生產操作提供連續穩定的公用氣體和儀表氣體,一旦空氣壓縮機出現故障導致不能正常運行甚至停機,整個平臺就會因此“癱瘓”。因此,相關人員需重視該設備的應用,要理清并定位其故障和其運行之間的關系,以便及時采取應對措施,保證設備正?煽窟\行,提升使用效率。

          參考文獻

          [1]歐焱盤.空氣壓縮機頻繁加或卸載及煉化裝置頻繁跳車處理[J]科技資訊, 2019, 17(33):102-103.

          [2]孫春華螺桿式空氣壓縮機能耗特性及表面光滑管道的節能方案[J].建材與裝飾, 2018(36):191-192.

          [3]周堯螺桿式空氣壓縮機運行常見故障分析及處理[J]黑龍江科學, 2018,9(5):25-26.


        作者單位:海洋石油工程股份有限公司
        原文出處:李良.海洋平臺螺桿式空氣壓縮機常見故障分析處理[J].石化技術,2021,28(05):100-101.
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