孫紅軍，杜超超

（陜煤集團(tuán)榆林化學(xué)有限責(zé)任公司，陜西榆林 719000）

0 引言

在工業(yè)生產(chǎn)中，螺桿壓縮機(jī)因其操作方便、工況適應(yīng)性強(qiáng)、對(duì)濕行程不敏感、耐液擊等原因而被廣泛使用。但隨著螺桿壓縮機(jī)的廣泛應(yīng)用，螺桿壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)表現(xiàn)出的各種設(shè)備故障與異常，成為行業(yè)設(shè)備管理人員關(guān)注的焦點(diǎn)。根據(jù)自身管理經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)螺桿機(jī)運(yùn)行中的異?，F(xiàn)象，給出這些異常的原因及處理措施。

1 螺桿壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)與運(yùn)行機(jī)理

氣缸內(nèi)裝有一對(duì)互相嚙合且轉(zhuǎn)向相反的陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子，陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子之間、機(jī)殼與轉(zhuǎn)子之間的間隙僅為50～100 μm。主轉(zhuǎn)子由發(fā)動(dòng)機(jī)或電機(jī)驅(qū)動(dòng)，陰轉(zhuǎn)子由主轉(zhuǎn)子通過(guò)噴油形成的油膜驅(qū)動(dòng)，或由主轉(zhuǎn)子端和陰轉(zhuǎn)子端的同步齒輪驅(qū)動(dòng)。轉(zhuǎn)子的長(zhǎng)度和直徑?jīng)Q定壓縮機(jī)排氣量（流量）和排氣壓力，轉(zhuǎn)子越長(zhǎng)，壓力越高；轉(zhuǎn)子間隙越大，流量越大[1]。

吸氣、壓縮、排氣過(guò)程：①轉(zhuǎn)子凹槽經(jīng)過(guò)吸氣口時(shí)充滿氣體；②當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)至轉(zhuǎn)子凹槽被機(jī)殼壁封閉，形成壓縮腔室；③當(dāng)轉(zhuǎn)子凹槽封閉后，潤(rùn)滑油被噴入壓縮腔室；④當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)壓縮油氣混合物時(shí)，腔室容積減??；⑤當(dāng)壓縮腔室經(jīng)過(guò)排氣口時(shí)，油氣混合物從壓縮機(jī)排出。

轉(zhuǎn)子由軸承支撐，軸承由靠近轉(zhuǎn)軸端部的端蓋固定。進(jìn)氣端由滾柱軸承支承，排氣端由一對(duì)止推軸承支撐以消除徑向載荷，并提供必須的軸向運(yùn)行間隙。

2 螺桿壓縮機(jī)常見(jiàn)異?，F(xiàn)象分析與處理措施

2.1 壓縮機(jī)不能啟動(dòng)

當(dāng)壓縮機(jī)經(jīng)過(guò)大修或者系統(tǒng)停機(jī)后，在啟動(dòng)壓縮機(jī)時(shí)發(fā)現(xiàn)壓縮機(jī)不能啟動(dòng)的原因主要有以下方面：

（1）高、低壓電源存在異常。聯(lián)系作業(yè)人員通過(guò)控制機(jī)柜電源指示燈可以迅速判斷出高、低壓電源是否正常送電。若指示燈存在異常指示，則根據(jù)相應(yīng)的異常信號(hào)進(jìn)行解決。

（2）檢查壓縮機(jī)控制機(jī)柜故障燈是否閃爍，或者機(jī)柜屏幕是否有故障顯示。壓縮機(jī)機(jī)柜故障燈亮起通常有2種情況：①正常生產(chǎn)過(guò)程中因油氣過(guò)濾器、油氣分離器、空氣分離器、電機(jī)、潤(rùn)滑油、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥等部件使用時(shí)間超過(guò)機(jī)柜設(shè)置時(shí)間，或者部件前后壓差超過(guò)設(shè)定值時(shí)，機(jī)柜運(yùn)行報(bào)警甚至跳機(jī)連鎖，從而導(dǎo)致故障燈亮起；②高低壓電配電柜進(jìn)行過(guò)檢修，或者機(jī)柜升級(jí)導(dǎo)致來(lái)自于高低壓電纜接線錯(cuò)序，此時(shí)根據(jù)機(jī)柜錯(cuò)誤編碼代號(hào)對(duì)應(yīng)消除即可。對(duì)于第1種情況，當(dāng)管理人員現(xiàn)場(chǎng)將機(jī)柜顯示的對(duì)應(yīng)異常消除后，PLC機(jī)柜報(bào)警或者跳機(jī)聯(lián)鎖故障信號(hào)不會(huì)自動(dòng)消除，此時(shí)壓縮機(jī)無(wú)法正常啟動(dòng)。實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，消除不同型號(hào)、不同廠家壓縮機(jī)機(jī)柜故障信號(hào)方法會(huì)有差異，但同廠家同系列螺桿壓縮機(jī)消除方法基本一致。

（3）進(jìn)氣溫度過(guò)低導(dǎo)致機(jī)組低溫保護(hù)無(wú)法啟動(dòng)。出現(xiàn)此異常最根本的原因，是外界溫度驟降引起介質(zhì)溫度下降。排除此異常步驟：①檢查堿洗系統(tǒng)塔頂氣體排出溫度是否正常，在冬季室外溫度降低，目前行業(yè)又都在控制堿液?jiǎn)魏膹亩黾舆M(jìn)塔水量；②檢查機(jī)前冷卻器和機(jī)前除霧器的出口溫度，若存在異常應(yīng)該及時(shí)調(diào)整機(jī)前冷卻器冷卻水用量；③檢查壓縮機(jī)組介質(zhì)進(jìn)口溫度。建議冬季時(shí)適當(dāng)提高堿洗和機(jī)前進(jìn)氣溫度，使溫度控制在指標(biāo)的上限。為不影響生產(chǎn)，可以短時(shí)間在機(jī)前管線放凈或者機(jī)組的分水器前，用蒸汽稍微加熱提高溫度。

2.2 壓力不能建立

針對(duì)壓縮機(jī)啟動(dòng)后壓力建立不起來(lái)，導(dǎo)致機(jī)組聯(lián)鎖跳機(jī)的故障，可以從以下方面進(jìn)行解決：

（1）檢查壓縮機(jī)油氣筒泄壓閥狀態(tài)，保證機(jī)組運(yùn)行時(shí)該泄壓閥處于關(guān)閉狀態(tài)。

（2）檢查壓縮機(jī)進(jìn)氣量是否滿足壓縮機(jī)運(yùn)行最低氣量要求。導(dǎo)致壓縮機(jī)進(jìn)氣量不足的原因有：①來(lái)自于合成系統(tǒng)的工藝氣體流量過(guò)低，此種情況一般是因?yàn)閯傞_(kāi)車(chē)時(shí)壓縮機(jī)啟動(dòng)臺(tái)數(shù)太多，或者前系統(tǒng)故障跳車(chē)或降量后沒(méi)有及時(shí)停壓縮機(jī)，或進(jìn)氣濾芯堵塞、工藝管線漏氣引起；②壓縮機(jī)啟動(dòng)后沒(méi)有及時(shí)打開(kāi)進(jìn)氣閥門(mén)。

（3）檢查壓縮機(jī)油氣通最小壓力閥是否正常。一般的機(jī)組在油氣筒氣體出口會(huì)設(shè)置最小壓力閥，當(dāng)最小壓力閥沒(méi)有達(dá)到開(kāi)啟壓力而打開(kāi)時(shí)，油氣筒壓力建立不起來(lái)，整個(gè)壓縮機(jī)機(jī)組壓力也無(wú)法建立。

2.3 壓縮機(jī)機(jī)組排氣量不足

當(dāng)運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)壓縮機(jī)機(jī)組排氣量不足時(shí)，應(yīng)該從以下方面著手解決：

（1）檢查此時(shí)工藝要求用氣量是否已經(jīng)超過(guò)壓縮機(jī)機(jī)組額定排氣量，若超過(guò)了額定用氣量則應(yīng)該考慮壓縮機(jī)擴(kuò)容問(wèn)題。

（2）機(jī)組系統(tǒng)漏氣與否，消除這些泄漏點(diǎn)。

（3）檢查機(jī)組進(jìn)氣過(guò)濾器濾芯是否堵塞，若是這種原因?qū)е碌倪M(jìn)氣不足，可以根據(jù)進(jìn)氣濾芯前后壓差加以判斷。

（4）查看進(jìn)氣閥和排氣閥是否完全打開(kāi)，一般情況下機(jī)組排氣閥門(mén)應(yīng)該全部打開(kāi)，但是進(jìn)氣閥門(mén)應(yīng)該根據(jù)機(jī)組負(fù)荷調(diào)節(jié)合適的開(kāi)度。

2.4 系統(tǒng)排氣溫度異常

當(dāng)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)排氣溫度異常時(shí)，需要檢查的有：

（1）油氣筒內(nèi)潤(rùn)滑油是否足夠，這是導(dǎo)致壓縮機(jī)排氣溫度異常的主要原因。壓縮機(jī)機(jī)組出廠時(shí)，廠家都會(huì)根據(jù)機(jī)組轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)在油氣筒上設(shè)置油位指示器，常見(jiàn)的油位指示器有連通管式、高低位油窗、液位計(jì)等，作為運(yùn)行人員應(yīng)定期檢查油氣筒潤(rùn)滑油液位。

（2）檢查機(jī)組通風(fēng)條件和環(huán)境溫度。對(duì)于運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備而言，良好的機(jī)組通風(fēng)條件和環(huán)境溫度至關(guān)重要。

（3）檢查油氣冷卻器冷卻水量是否滿足要求。一般運(yùn)行期間的機(jī)組其冷卻水量必須處于合理的流量范圍，過(guò)小的冷卻水流量會(huì)導(dǎo)致機(jī)組內(nèi)大量的潤(rùn)滑油和部分氯乙烯介質(zhì)得不到冷卻。

（4）在確保油氣冷卻器通暢的情況下檢查溫控閥是否正常。2017年，曾因廠家設(shè)備改型后溫控閥閥芯沒(méi)有及時(shí)換型，導(dǎo)致機(jī)組溫度過(guò)高引起的跳車(chē)事故。因此在檢查溫控閥時(shí)，除了檢查閥芯完整外，還應(yīng)該測(cè)試在排氣溫度指標(biāo)范圍內(nèi)，溫控閥閥芯是否能根據(jù)溫度變化而伸縮，來(lái)決定是否更換溫控閥閥芯。

（5）根據(jù)PLC機(jī)柜油氣過(guò)濾器壓差來(lái)檢查油過(guò)濾器堵塞情況，若壓差太大則更換油氣過(guò)濾器即可。

（6）檢查壓縮機(jī)進(jìn)排氣量。當(dāng)壓縮機(jī)進(jìn)氣量超過(guò)設(shè)計(jì)負(fù)荷時(shí)，此時(shí)油氣冷卻器冷卻水量及時(shí)開(kāi)到最大也無(wú)法對(duì)機(jī)組內(nèi)的潤(rùn)滑油進(jìn)行冷卻，此時(shí)需要降低壓縮機(jī)的進(jìn)氣量。

2.5 停機(jī)后進(jìn)氣過(guò)濾器吐油

壓縮機(jī)停機(jī)后發(fā)現(xiàn)進(jìn)氣過(guò)濾器吐油，則應(yīng)該在確保機(jī)組內(nèi)壓力泄放的情況下檢查油停止閥是否關(guān)閉，若油停止閥不能關(guān)閉則應(yīng)該拆機(jī)檢查油停止閥彈簧是否完好，其他部件是否正?？捎谩?/p>

2.6 排出氣體含油量大且耗油量大

當(dāng)發(fā)現(xiàn)機(jī)組排出氯乙烯氣體含油量大且耗油量大時(shí)，應(yīng)該從以下方面考慮：

（1）檢查潤(rùn)滑油油位是否正常。當(dāng)壓縮機(jī)系統(tǒng)內(nèi)潤(rùn)滑油油位過(guò)高，甚至超過(guò)油氣筒內(nèi)油氣分離器地面時(shí)，排出的壓縮介質(zhì)會(huì)攜帶大量的潤(rùn)滑油，此時(shí)停機(jī)將多余的潤(rùn)滑油排出回收即可。

（2）停機(jī)檢查壓縮機(jī)回油管是否堵塞，若堵塞清通即可。

（3）檢查并更換油氣分離器。判斷排出氣體含油量大且耗油量大，是否是油氣分離器破損導(dǎo)致，可以結(jié)合機(jī)后分油器和油氣分離器壓差來(lái)綜合判斷，當(dāng)油氣分離器的壓差過(guò)小甚至沒(méi)有壓差，或者機(jī)后分油器排凈中有大量油份時(shí)，應(yīng)該停機(jī)檢查該油氣分離器。

2.7 油氣筒潤(rùn)滑油消耗大

根據(jù)管理經(jīng)驗(yàn)，油氣筒潤(rùn)滑油消耗大的原因主要有油氣分離器損壞、油停止閥不能關(guān)閉、潤(rùn)滑油變質(zhì)、排氣溫度異常等原因。在排除此類故障時(shí)，首先根據(jù)機(jī)后分油器排凈和油氣分離器壓差來(lái)判斷出油氣分離器是否完好，當(dāng)油氣分離器壓差在正常的區(qū)間內(nèi)并且機(jī)后分油器排凈無(wú)潤(rùn)滑油時(shí)，需要檢查排氣溫度，因?yàn)檫^(guò)高的排氣溫度會(huì)加快潤(rùn)滑油的消耗和氧化。此時(shí)也需要結(jié)合油耗變大的程度來(lái)決定。長(zhǎng)周期運(yùn)行的設(shè)備若在運(yùn)行期間油耗變大，基本不存在油停止閥導(dǎo)致的油耗問(wèn)題。

2.8 壓縮機(jī)喘振嚴(yán)重

壓縮機(jī)喘振主要是由于壓縮機(jī)進(jìn)氣量不足引起，但引起壓縮機(jī)進(jìn)氣量不足的原因往往是多方面的，需要綜合考慮。從排除的難易程度和引起故障可能性大小來(lái)考慮，首先檢查前系統(tǒng)工藝氣體流量，緊接著檢查進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)，最后檢查系統(tǒng)密封性。此異常和引起壓縮機(jī)壓力建立不起來(lái)類似，可以類比解決。

2.9 壓縮機(jī)機(jī)頭振動(dòng)大

相較于活塞壓縮機(jī)依靠氣閥的吸排氣和氣缸與活塞的間隙周期變化來(lái)實(shí)現(xiàn)氣體的壓縮排出，螺桿壓縮機(jī)運(yùn)行機(jī)理的優(yōu)越性使得其在正常運(yùn)行期間振動(dòng)相對(duì)較小。因此，設(shè)備運(yùn)行與管理人員更應(yīng)該關(guān)注壓縮機(jī)，尤其是機(jī)頭轉(zhuǎn)子的振動(dòng)。對(duì)于非原動(dòng)機(jī)或電機(jī)引起的原因，即壓縮機(jī)本體造成的振動(dòng)時(shí)，噴油壓力是一個(gè)判斷的分界線：①當(dāng)噴油壓力正常時(shí)，需要考慮的是軸承和軸承保持架引起的故障；②當(dāng)噴油壓力低于指標(biāo)時(shí)，考慮進(jìn)氣量、潤(rùn)滑油量、油氣過(guò)濾器堵塞、油氣冷卻器堵塞等問(wèn)題。前述中已經(jīng)將進(jìn)氣量、潤(rùn)滑油量、油氣過(guò)濾器堵塞、油氣冷卻器堵塞等問(wèn)題的判斷與消除加以說(shuō)明，這里不再贅述。

這里需要明確一個(gè)事實(shí)，若因軸承保持架或軸承損壞引起的機(jī)頭振動(dòng)，則這種振動(dòng)不可逆，而且在機(jī)組運(yùn)行時(shí)伴有異常聲音。若發(fā)現(xiàn)此情況，必須立刻停機(jī)檢查。

3 結(jié)語(yǔ)

做好設(shè)備定期維護(hù)與保養(yǎng)，及時(shí)高效處理異常，針對(duì)性強(qiáng)的預(yù)防措施對(duì)設(shè)備管理工作尤為重要。