楊 光

(中海石油(中國(guó))有限公司天津分公司渤南作業(yè)公司 天津300456)

螺桿式空壓機(jī)是用來提高氣體壓力和輸送氣體的機(jī)械設(shè)備。螺桿空壓機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易損件少、配件更換方便、噪聲小及運(yùn)轉(zhuǎn)安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，因而在石油鉆井中得到越來越廣泛的應(yīng)用。空壓機(jī)排氣溫度過高會(huì)使?jié)櫥驮诮饘俚拇呋鲁霈F(xiàn)熱分解，生成對(duì)工作有害的游離碳、酸類物和水分(結(jié)碳)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使整個(gè)主機(jī)螺桿卡死或出現(xiàn)停跳現(xiàn)象，而影響企業(yè)的正常生產(chǎn)[1]。楊麗珍[2]對(duì) LGF160型螺桿壓縮機(jī)排氣溫度高原因分析及處理措施進(jìn)行論述，吳松林[3]對(duì) LU250W-8.5型空壓機(jī)排氣溫度高原因分析進(jìn)行論述，黃盤明[4]對(duì) ZR160空壓機(jī)一段排氣高溫報(bào)警解析進(jìn)行論述，指出了影響空壓機(jī)排氣高溫的相關(guān)零部件以及其他因素，并提出了排除故障的方法。筆者針對(duì)海上平臺(tái)為原油天然氣處理、邏輯信號(hào)關(guān)斷、現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)閘提供氣源的阿特拉斯 GA75型空壓機(jī)自動(dòng)化控制集成度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、氣源輸出穩(wěn)定的特點(diǎn)，從GA75型空壓機(jī)工作原理及內(nèi)部流程出發(fā)，分析了“排氣高溫”原因，并提出故障處理方法，保證設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。

1 阿特拉斯 GA75型空壓機(jī)工作原理及內(nèi)部流程

阿特拉斯GA75型空壓機(jī)為雙螺桿壓縮機(jī)，功率為 75,kW 的主電機(jī)帶動(dòng)壓縮機(jī)連續(xù)運(yùn)行，經(jīng)過空氣濾器、進(jìn)氣蝶閥后，與滑油一起進(jìn)入壓縮機(jī)主機(jī)，經(jīng)過壓縮機(jī)壓縮后，油氣混合物經(jīng)油氣分離器、最小流量閥、冷卻器排出機(jī)組?；蛷闹鳈C(jī)排出后，經(jīng)過油氣分離器、溫控閥、溫控開關(guān)、單流閥、滑油濾器、冷卻器后再次進(jìn)入主機(jī)中，往復(fù)使用。“排氣高溫”表明空壓機(jī)系統(tǒng)存在故障。

2 故障分析及處理

2.1 缺少滑油

阿特拉斯 GA75型空壓機(jī)滑油具有冷卻、潤(rùn)滑、清潔等作用，在空壓機(jī)運(yùn)行過程中，大部分滑油通過油氣分離器分離后回到壓縮機(jī)，少量滑油隨壓縮空氣排出。機(jī)組長(zhǎng)期運(yùn)行后，滑油逐漸減少，最終導(dǎo)致缺少滑油。

定期檢查滑油液位、壓縮機(jī)卸載時(shí)，液位在滑油視窗的 1/5左右，壓縮機(jī)加載時(shí)，液位在滑油視窗的1/2與3/4之間?；瓦^少會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)排氣高溫，但滑油過多會(huì)導(dǎo)致消耗滑油量增大，不僅浪費(fèi)滑油，而且影響機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2 滑油濾器臟堵

GA75型空壓機(jī)滑油濾器能夠過濾滑油中的雜質(zhì)，清潔滑油進(jìn)入主機(jī)，雜質(zhì)留在滑油濾器中。當(dāng)滑油濾器中存有過多雜質(zhì)時(shí)，直接影響滑油過濾效果和滑油進(jìn)入主機(jī)的滑油量，最終導(dǎo)致排氣高溫。

時(shí)刻關(guān)注滑油濾器壓差顯示器讀數(shù)，壓差接近報(bào)警值時(shí)，立即對(duì)濾器進(jìn)行更換。更換不及時(shí)不僅會(huì)導(dǎo)致排氣高溫，而且會(huì)引起主機(jī)損壞等更加嚴(yán)重的后果。

2.3 冷卻器臟堵

GA75型空壓機(jī)滑油冷卻器和壓縮空氣共用一塊風(fēng)冷板式換熱器。換熱器臟堵導(dǎo)致冷卻效果下降，最終導(dǎo)致排氣高溫。

定期使用金屬清洗劑與淡水混合，對(duì)冷卻器進(jìn)行沖洗清潔，保證冷卻器效果良好；機(jī)組維保時(shí)，必須對(duì)冷卻器進(jìn)行清潔；冷卻器臟堵會(huì)大大降低冷卻器使用壽命。

2.4 溫控閥故障

空壓機(jī)溫控閥是分配滑油進(jìn)入冷卻器油量多少的溫控機(jī)械元件。當(dāng)溫控閥故障時(shí)，過熱的滑油未經(jīng)冷卻直接進(jìn)入主機(jī)，最終導(dǎo)致空壓機(jī)排氣高溫。

當(dāng)發(fā)現(xiàn)溫控閥故障時(shí)，需要對(duì)溫控元件或者溫控閥整體進(jìn)行更換，保證進(jìn)入主機(jī)的滑油處于正常溫度。

2.5 冷卻風(fēng)扇故障

冷卻風(fēng)扇是冷卻滑油和排氣溫度的重要設(shè)備，風(fēng)扇動(dòng)力由外置電機(jī)提供，當(dāng)扇葉損壞、電機(jī)故障等導(dǎo)致冷卻風(fēng)扇失去冷卻作用，會(huì)引起空壓機(jī)排氣高溫，定期檢查冷卻風(fēng)扇及電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)異常立即檢查或檢修。

2.6 出口管線或閥門堵塞

GA75型空壓機(jī)出口管線或閥門堵塞導(dǎo)致壓縮空氣排出不暢，最終導(dǎo)致過多的壓縮空氣停留在壓縮機(jī)出口段管線中，該段管線無法進(jìn)行冷卻，最終導(dǎo)致排氣高溫。

定期對(duì)出口管線或閥門進(jìn)行檢查(見圖 1)；日常巡檢時(shí)多關(guān)注排氣壓力是否完成周期變化；對(duì)出口閥門進(jìn)行定期活動(dòng)保養(yǎng)，能夠徹底解決問題。

圖1 滑油冷卻風(fēng)扇檢查Fig.1 A technican checks the oil cooling fan

2.7 周圍環(huán)境溫度高

空壓機(jī)周圍環(huán)境溫度過高，不僅導(dǎo)致進(jìn)入主機(jī)的空氣溫度高，而且直接影響冷卻器冷卻效果?？諌簷C(jī)撬塊應(yīng)該設(shè)計(jì)和安裝在通風(fēng)良好位置；當(dāng)周圍環(huán)境溫度過高時(shí)，采用安裝大型工業(yè)風(fēng)扇對(duì)撬塊進(jìn)行強(qiáng)制通風(fēng)；盡量降低壓縮空氣使用量，減少壓縮機(jī)加載時(shí)間。

2.8 主機(jī)出口溫度傳感器故障

空壓機(jī)出口溫度傳感器是檢測(cè)主機(jī)出口處滑油溫度和壓縮空氣溫度的主要元件，溫度傳感器故障或者跳變將會(huì)導(dǎo)致空壓機(jī)排氣高溫誤報(bào)警。

保證溫度傳感器處于正常良好狀態(tài)是解決該問題的主要手段，定期使用萬用表檢測(cè)溫度傳感器電阻值，發(fā)現(xiàn)電阻值異常，立即進(jìn)行更換；傳感器頻繁故障時(shí)，可以采用換型的方法解決故障。

2.9 滑油不合格

當(dāng)加入空壓機(jī)的滑油被污染或者使用非空壓機(jī)專用滑油，不滿足 GA75型空壓機(jī)使用要求，導(dǎo)致機(jī)組排氣高溫。定期對(duì)滑油取樣化驗(yàn)，對(duì)不合格的滑油必須進(jìn)行清潔和更換，在更換滑油的同時(shí)，對(duì)滑油系統(tǒng)進(jìn)行多次沖洗替換，才能保證滑油系統(tǒng)穩(wěn)定。

2.10 維護(hù)保養(yǎng)不及時(shí)

GA75型空壓機(jī)在使用過程中，未及時(shí)對(duì)空壓機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)維保和按時(shí)維保，導(dǎo)致空壓機(jī)性能下降、零部件失效等導(dǎo)致排氣高溫。

在機(jī)組使用中，必須按照《阿特拉斯GA75型空壓機(jī)維保手冊(cè)》中的內(nèi)容進(jìn)行維保，對(duì)在維保過程中發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行及時(shí)有效處理，保證機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行。

3 結(jié) 論

阿特拉斯 GA75型空壓機(jī)排氣高溫故障在機(jī)組使用過程中是一種常見故障，故障分析及解決主要從滑油系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)入手，并按照《阿特拉斯 GA75型空壓機(jī)維保手冊(cè)》進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，就能夠分析和解決排氣高溫故障。建議操作空壓機(jī)時(shí)，嚴(yán)格按照《阿特拉斯GA75型空壓機(jī)操作手冊(cè)》進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)操作，嚴(yán)禁暴力操作及非正常操作。建議使用空壓機(jī)前，對(duì)撬塊處安裝兩個(gè)外置溫度傳感器，時(shí)刻監(jiān)控空壓機(jī)周圍環(huán)境以及空壓機(jī)主機(jī)溫度，更能夠保證機(jī)組出現(xiàn)故障時(shí)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，避免空壓機(jī)故障進(jìn)一步惡化。

［1］孫鵬，郝建宇，夏友剛，等. 淺析空壓機(jī)排氣溫度過高的故障排除和改造[J]. 今日科苑，2010(12)：69.

［2］楊麗珍. LGF160型螺桿壓縮機(jī)排氣溫度高原因分析及處理措施[J]. GM通用機(jī)械，2011(5)：32-33.

［3］吳松林. LU250W85型空壓機(jī)排氣溫度高原因分析[J].壓縮機(jī)技術(shù)，2014，6(248)：61-64.

［4］黃盤明. ZR160空壓機(jī)一段排氣高溫報(bào)警解析[J]. 設(shè)備管理與維修，2003(10)：17.