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空压机“跑油”问题,故障机理与处理全解析

时间:2019-07-18 09:31:49来源:紫气压缩机作者: 胡译鑫点击数:
  空压机“跑油”故障隐蔽,不太容易出现因为跑油,就马上造成机器无法运行的情况,而且也没有相关故障报警或预警。所以此类故障最容易被忽视。  那么,这类故障的表现以及危害

  空压机“跑油”故障隐蔽,不太容易出现因为跑油,就马上造成机器无法运行的情况,而且也没有相关故障报警或预警。所以此类故障最容易被忽视。

  那么,这类故障的表现以及危害有哪些呢?

  故障表现:排气含油量高,机组耗油量大。

  有油润滑的螺杆空压机排气中含油是必然的,这个含油量多高?一般技术指标是3PPM。但是我们一般的空压机用户缺少相应的检测手段,所以很难准确判断排气含油量到底高多少。

  事实上,用户更多的可以通过耗油量和终端用气来推断:

  1、在一个换油周期内,润滑油有没有明显的减少,通常中间是不需要补油的,如果出现缺油的情况,那基本上就可以判断排气含油量偏高了。

  2、用气端明显感觉到有油雾的存在,甚至在长期用气的气缸、阀门、喷嘴等部位有液态油沉积,并且在清理后又很快出现,基本可以断定空压机“跑油”比较严重了。

  3、简单测试:空压机排气口取一路气源,朝向白净的餐巾纸喷扫一分钟左右,正常情况下,不应有点状的油渍出现。

  故障危害:空压机“跑油”不是“急症”,危害并不是立竿见影,很多带病的空压机看起来仍然运转正常。

  但是其带来的长期危害又非常明显:

  一、润滑油消耗量大,空压机整体使用成本攀升;

  二、污染压缩空气,进而导致压缩空气后处理净化设备超出负荷“中毒”而失效;

  三、如果生产线中的一些设备较为精密,或者工艺要求气源品质较好,则很有可能造成相关设备的损坏,或者因为产品品质下降造成损失。

  一般来说,跑油跟以下几方面因素息息相关:油分故障、压缩机系统故障、油分安装不当、油气分离系统设计缺陷、现场使用偏离工况等。

  我们在处理空压机故障的时候,遵循的原则是“由外而内,先易后难”:

  所谓“由外而内”——是指先排除外部因素,比如环境、工况等。在排除外部因素的情况下,故障自然而然就指向设备本身的问题;

  所谓“先易后难”——是指对故障可能的成因排查时,从容易着手的先入手,这里主要是指拆装是否方便。

  我们依照以上原则,逐步分析:

  针对“跑油”这种故障,

  外部因素

  ●1、偏离工况-低压运行

  低压使用是指空压机满载运行时,排气压力并未达到压缩机本身的额定工作压力,但又基本能满足某些企业用户的用气要求。

  例如:企业用户增加了用气设备,用气量增大,使压缩机排气量与用户的用气量无法达到平衡,假设压缩机额定排气压力8bar,但实际使用时压力只有5bar 甚至更低,这样造成压缩机长时间处于低压运行状态,这会导致耗油量增大。

  其机理是:空压机满载运行时,排气量不变。由于压力低,故流速快。油气混合物经过油分时流速加快,油雾浓度过高,使油分负荷加重,最终导致耗油量大。这也是低压螺杆空压机需要相对油分系统较大的原因。

  解决方法:如低压就能够满足用户需求,最完美的解决方案是更换低压机。如果仅解决“跑油”问题,可更换适用低压高流速的油分芯,可得到一定的缓解。

  ●2、油加的太多

  这个很好理解,如果油加的过多,油气桶内油分离器芯到底部液态油之间的空间有限,则油气分离作用中的拦截、碰撞物理分离效果难以达到,甚至还有飞溅到油分芯的液态油,那油分芯无能为力了,排气含油量高也是必然。

  解决方法:放掉多的油,停机状态下,油位处于油标上限以下。PS.至于运行起来以后,油位在什么位置不重要。机器只要没有高温情况,油量就没有什么太大的问题,无需添加。

  内部因素

  “内部”即机器本身的问题:“油分”及周边的问题

  ●1、回油管可能的三个问题

  回油管是从油分芯内部将残油抽取出来的一个装置,如该装置不正常,则油分芯内部的积油无法排出,只能被压缩空气带走,造成排气含油量高。

  ①堵塞

  这个无需解释,排除方法就是想办法弄通为止。

  ②单向阀失效

  在回油管上有一个很小的单向阀,此单向阀是从油分芯向机头方向单向导通。失效无非是全不通或全通。全不通就是卡死,全通也不行的原因是,机组在卸载时,可能造成机头的油直接反流到油分芯内。解决的方法是更换掉,此部件小没有维修的必要。

  ③安装不到位

  安装不到位,专指插入油气桶内的回油管安装不到位,一个是没有插到底部,第二个是回油管与油分芯底部的接触面没有斜切,是个平头,自己把自己堵死了。

  ●2、油分芯失效,油分芯可能的四个问题:

  ①油分芯堵塞

  螺杆空压机一般都会有油分芯前压力传感器,与系统排气压力之差即为油分压差,这个在控制器中可查看到。正常合理的值在0.2~0.5bar之间,一般当压差达到0.8bar就一定要更换了。油分在分离油气混合物的过程中,被拦截下来的粉尘颗粒会让油分芯滤材慢慢增大气流通过的阻力,所以油分的压差是一个缓慢增长的自然过程。

  值得注意的是,油分并不见得是全部过滤面积都以相同的速度被堵塞,可能只是局部堵塞严重,这就造成另一部分堵塞并没有那么严重的过滤面积被迫承担更多的气流,引起局部油气混合物的气流流速高,造成排气含油量高。

  另外,油分芯堵塞还会造成空压机负荷增大,电机电流过大。更有可能会因为过高的流速和阻力使得油分芯破损、变形。

  ②油分芯破损。

  当油分芯破损时会出现空压机耗油非常严重,而且在储气罐和管路中会有大量的油分。严重时,在储气罐排污阀排放时会直接排出空压机油。

  引起此故障的原因主要有:

  (1)没有按时对油分芯进行更换;

  (2)选用了质量较差的油分芯;

  (3)安装过程中没有按规程操作,如安装回油管时将油分芯插破等。

  ③油分芯烧毁。

  油分芯的烧毁情况在空压机运转过程中并不常见但也偶有发生。主要表现为油分芯的过滤网局部或全部被碳化,甚至油分芯金属外壳都被烧化。

  发生此类故障主要是因为:

  (1)空压机油的品质较差;

  (2)油分芯的本身质量太差;

  (3)安装油分芯时油分芯外壳和油分桶之间没有可靠连接无法接地,在有静电时导致油雾被点燃从而烧毁油分芯。

  ④油分芯水泡

  有很多油分芯采用或部分采用了滤纸作为滤材,这类油分芯非常忌惮水。而当机组排气温度偏低时(通常水冷机组强制冷却方式,这种情况发生的概率较高),压缩空气中的水分容易在油分芯的滤材中滞留,过多的水分使滤材受潮,尤其当机器使用不频繁或停机较长时间的情况,滤材变质,强度降低,又因为吸水膨胀后使得滤纸微孔收缩,油分芯气流通过的阻力增大,过大的压降使油分芯容易破损。

  ⑤油分芯分离效果差。

  此故障的原因主要是因为:

  (1)油分芯的本身质量太差;

  (2)安装时没有按规程操作。

  在实际的处理过程中,还有很大一部分的“跑油”故障并非以上这些问题造成的。

  那么,除了油分以外,还有哪些原因会导致空压机“跑油”呢?

  ●1、最小压力阀故障

  最小压力阀是维持螺杆压缩机系统压力的一个部件,若最小压力阀的密封处有泄漏点或最小压力阀提前开启(因各厂家设计开启压力各有不同,通常范围在3.5~5.5bar之间),那么机器在运行初期建立油气罐压力时间就会增长,此时处于低压状态的气体油雾浓度高,通过油分时流速快,油分负荷加重,分离效果降低,导致耗油量大。

  解决方法:检修最小压力阀,必要时更换。

  ●2、使用了不合格的压缩机润滑油

  目前通用的螺杆压缩机都有高温保护,其通常跳机温度为110~120℃左右,而有些压缩机使用了不合格的润滑油,在排气温度高时就会出现不同程度的耗油现象(温度越高耗油量越大)。

  其原因是高温时经过油气桶初级分离后有部分机油微滴可与气相分子具有相同的数量级,分子直径≤0.01μm,油分难以将其捕捉分离,导致耗油量过高。

  解决方法:查找引起高温的原因,解决问题降低温度,尽可能的选用质量好的螺杆压缩机润滑油。

  ●3、油气分离罐设计不规范

  有部分压缩机厂商,在设计油气分离罐时,初级分离系统设计不合理,初级分离效果不理想,使进油分前的油雾浓度含量很高,油分负荷过重,处理能力不足,导致油耗过高。

  解决方法:生产厂家改进设计,提高初级分离的效果。

  ●4、漏油,造成空压机油消耗量大

  机组内部的漏油通常比较明显,一目了然。但是如果水冷的油冷却器存在漏点的话,则难以被发现,尤其是长期运行的机组,闭式循环水系统。因为油压大于水压,水也不会进入油路系统造成机组故障。只知道油跑的特别快,排气也未见很高的含油量,万万没想到是这里的问题,这是一个真实的案例。


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