孫智良

【摘 要】含氫廢氣隔膜壓縮機是核島廢氣處理系統(tǒng)的主要設(shè)備，承擔(dān)著反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)穩(wěn)壓器泄壓箱、化學(xué)和容積控制系統(tǒng)的容控箱及反應(yīng)堆冷卻劑疏水箱的含氫廢氣壓縮、輸送任務(wù)。本文針對隔膜壓縮機常見問題的檢修方法進(jìn)行了總結(jié)，并聯(lián)系具體的故障事例進(jìn)行了分析和反饋。

【關(guān)鍵詞】隔膜壓縮機；故障；檢修

1 設(shè)備簡介

海南昌江核電廠含氫廢氣處理系統(tǒng)（TEG）的主要動力設(shè)備是北京京城壓縮機有限公司生產(chǎn)的H-1DV3-40/10-I型含氫廢氣壓縮機，其工作原理是：用金屬膜片代替一般活塞式壓縮機的活塞，將氣側(cè)（下圖藍(lán)色）與油側(cè)（黃色）相隔。在電機的帶動下，壓縮機曲軸周期性旋轉(zhuǎn)，使壓縮機活塞推動油側(cè)的潤滑油，迫使膜片往復(fù)振動改變氣側(cè)容積，與進(jìn)排氣閥配合完成吸氣、壓縮和排氣工作。

隔膜壓縮機的技術(shù)性能直接影響廢氣處理系統(tǒng)的正常運行，其關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)要求如下：壓縮介質(zhì)為含氫廢氣，容積流量為38m3/h，正常工況和倒箱操作進(jìn)氣壓力分別為0.005～0.0035MPa（G）、0.6MPa（G），額定排氣壓力為0.7MPa（G），排油壓力為0.9～1.4MPa（G），曲軸轉(zhuǎn)速為320r/min，膜片直徑為648mm。

2 常見故障分析與處理策略

2.1 膜片破裂

膜片是隔膜壓縮機的關(guān)鍵動力部件，膜片破裂之后隔膜壓縮機應(yīng)立即停車，更換膜片。針對這一重要故障，H-1DV3-40/10-I型含氫廢氣壓縮機加裝了膜片間壓力報警信號，以便更快捷方便的發(fā)現(xiàn)故障。

當(dāng)發(fā)現(xiàn)膜片破裂后，應(yīng)采取下列方式判斷具體的膜片破裂情況：拆除壓力報警開關(guān)與缸頭的接頭，觀察接頭處漏出的介質(zhì)。若漏出的為氣體，則說明隔膜氣側(cè)破裂；若漏出的為潤滑油，則說明潤滑油側(cè)破裂；若既有氣體又有潤滑油，則說明兩側(cè)都發(fā)生了破裂。

檢查到破裂的膜片后，處理步驟如下：首先對該氣缸進(jìn)行排油操作，將缸內(nèi)油側(cè)的潤滑油都排放回油底殼；其次拆下缸體連接管路和全部螺栓，用缸蓋提手將缸蓋頂起10-15mm，取出已損壞的膜片，同時檢查缸蓋面是否清潔，配油盤上小孔是否通暢，不允許有任何固體顆粒存在；最后對膜片進(jìn)行組裝，因膜片有三張，分別為氣側(cè)膜片、油側(cè)膜片和中間膜片，應(yīng)先安裝油側(cè)膜片，再安裝中間膜片，最后安裝氣側(cè)膜片，中間膜片和油側(cè)膜片在靠近邊緣處均有2個定位孔，油側(cè)膜片在2個定位孔中間有一個小孔，中間膜片有一道氣槽。

2.2 不打壓或壓力太低

隔膜壓縮機在啟動之后，經(jīng)過輕載啟動階段就很快能達(dá)到額定壓力。若不升壓或升壓很慢，說明壓縮機工作不正常。故障一般分為進(jìn)排氣閥內(nèi)漏、曲軸箱內(nèi)油量不足或補償油泵工作不正常等原因。

針對以上問題，具體判斷方法如下：第一，檢查缸頭處進(jìn)排氣管道溫度是否正常；第二，檢查油缸內(nèi)油量及補償油泵工作情況；第三，檢查補償油泵工作情況；最后，檢查油路其他問題。

2.3 潤滑油壓力低

隔膜壓縮機的工作介質(zhì)是L-HM32抗磨液壓油，其不但起到傳到活塞推動力的作用，還起到潤滑各個轉(zhuǎn)動部件的功能，所以潤滑油壓力低缺陷是經(jīng)常出現(xiàn)的。

若出現(xiàn)潤滑油壓力低報警，可能是潤滑油泄漏、調(diào)壓閥調(diào)解不當(dāng)、補償油泵工作不正常等原因?qū)е碌?。針對這些問題，可先檢查潤滑油油位，若潤滑油缺少，應(yīng)補充至油位標(biāo)尺上刻線；其次，調(diào)整調(diào)壓閥，當(dāng)油壓低于規(guī)定值時，可順時針擰動調(diào)節(jié)螺釘壓緊彈簧，油缸油壓應(yīng)始終高于排氣壓力的15-20%。進(jìn)行調(diào)節(jié)后，若油壓符合了規(guī)定值，需立即用螺母將調(diào)節(jié)閥螺釘鎖死。

3 應(yīng)用實例

2015年10月5日，發(fā)現(xiàn)設(shè)備位號為1TEG001CO和2TEG002CO的兩臺隔膜壓縮機啟動后排氣壓力不足0.3MPa，遠(yuǎn)低于設(shè)備排氣額定壓力0.7MPa，無法滿足系統(tǒng)功能要求。因壓縮機啟動后一般很快就能達(dá)到規(guī)定的壓力，若排氣壓力不足或升壓較慢，則說明壓縮機運行不正常。維修人員根據(jù)現(xiàn)場情況將檢查分為了三個方面，具體如下：（1）進(jìn)排氣閥破損、泄露；（2）油缸內(nèi)油液有空氣；（3）油路管線故障，導(dǎo)致供油不足。

3.1 進(jìn)、排氣閥檢查

隔膜壓縮機進(jìn)排氣閥的工作原理較為簡單，其閥片通過彈簧與密封部件（小鋼珠）相連，當(dāng)氣流推動閥門運動時，密封部件跟隨運動，起到通、斷氣流的作用。進(jìn)排氣閥結(jié)構(gòu)一致，在機組上為相對安裝，所以在吸氣、排氣時可以相互配合保證氣流單向流動。另外，由于膜片壓縮做功，排氣溫度較高，排氣管溫度上升較快；進(jìn)氣管由于氣流換熱，應(yīng)保持低溫。若閥門密封部件失效或者閥片卡澀，造成閥門內(nèi)漏，則導(dǎo)致壓縮機氣側(cè)無法建立起壓力，進(jìn)排氣管也沒有明顯的溫度變化。

維修人員在起機后發(fā)現(xiàn)，進(jìn)氣管溫度較低，排氣管溫度上升快，說明進(jìn)排氣閥工作良好，起到了通氣作用且沒有內(nèi)漏。

3.2 油側(cè)排氣

因空氣相比潤滑油更具可壓縮性，若油側(cè)進(jìn)入大量空氣，則會導(dǎo)致膜片壓縮量不夠，排氣壓力不足。維修人員進(jìn)行了壓縮機左缸、右缸的加油排氣工作，具體過程如下：

首先打開曲軸箱觀測孔，盤動壓縮機皮帶輪，使油缸活塞移動至上止點?；钊现裹c是油側(cè)潤滑油體積最小的位置，在上止點補油可以節(jié)省手動補油的時間，另外也可以避免補油過多，影響活塞轉(zhuǎn)動。其次，打開調(diào)壓閥JV1、缸底球閥HV4，此時氣缸油側(cè)與油底殼連通。順時針搖動手搖泵，直到看到調(diào)壓閥回油管有潤滑油均勻溢出。最后，迅速關(guān)閉調(diào)壓閥JV1，缸底球閥HV4，將另一側(cè)油缸盤動至上止點，重復(fù)上述步驟進(jìn)行補油。

在補油結(jié)束后對曲軸箱油位進(jìn)行了檢查，位于油標(biāo)的上刻線左右，滿足要求。啟動隔膜壓縮機后，確認(rèn)補償油泵工作正常，但是出口壓力仍為0.3MPa左右，經(jīng)過調(diào)整調(diào)壓閥旋鈕，出口壓力仍沒有顯著變化。

3.3 油路管線檢查

對油路檢查中發(fā)現(xiàn)，電磁閥001VH/002VH存在異常發(fā)熱現(xiàn)象。該電磁閥設(shè)計工況為：接收到啟動信號后，電磁閥通電打開，在起機4秒內(nèi)對油路進(jìn)行卸荷，以保證隔膜壓縮機輕載啟動。4秒之后，電磁閥失電關(guān)閉，機組投入正常運轉(zhuǎn)。異常發(fā)熱說明電磁閥一直處于得電打開狀態(tài)，將在壓縮機運行過程中，將油缸內(nèi)的潤滑油送回了油底殼，導(dǎo)致油壓不足。

除重新校驗壓縮機電磁閥邏輯外，維修人員對電磁閥進(jìn)行了重新校驗，以防止內(nèi)漏。經(jīng)用儀器測量，該閥門正向打壓可保壓至2MPa，反向打壓值為0.3MPa，壓力合格。在重新安裝電磁閥之后，兩個油缸壓力滿足要求，排氣壓力達(dá)0.65MPa，設(shè)備再鑒定合格。

4 總結(jié)

（1）隔膜壓縮機為安全級3級，質(zhì)保等級Q2級，在核電廠屬于重要設(shè)備，應(yīng)定期進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。

（2）認(rèn)真了解隔膜壓縮機結(jié)構(gòu)、油路系統(tǒng)及故障發(fā)生的原因才能準(zhǔn)確分析出故障原因，突出重點，降低檢修時間，減少工作人員受照劑量。

（3）電磁閥等易損部件應(yīng)準(zhǔn)備好足夠的備件，以方便檢修和更換。

[責(zé)任編輯：張濤]