王柏濤

(寶武清潔能源鄂州有限公司，湖北鄂州 436000）

引言

進(jìn)口空壓機(jī)一直因穩(wěn)定、高效而有著不錯的口碑。日常的設(shè)備管理中更多關(guān)注的是機(jī)組的振動是否劣化、冷卻器的效果是否正常。日常檢修中對軸瓦、轉(zhuǎn)子動平衡的狀況，設(shè)備的腐蝕、結(jié)垢等方面情況關(guān)注比較多，而容易忽視一些壽命比較長的零部件運(yùn)行狀況及壽命周期的管理。這些因素都會成為設(shè)備運(yùn)行中的定時炸彈，不時會暴露出問題。由于在日常管理中關(guān)注程度不夠，一旦出現(xiàn)故障也難以快速查找到原因和及時處理，常常會影響到單體設(shè)備甚至整套機(jī)組的正常運(yùn)行。

1 故障過程描述

鄂鋼公司2 萬m3/h制氧機(jī)組采用的是COOPER空壓機(jī)，自投產(chǎn)以來一直運(yùn)行穩(wěn)定，故障率很低.在最近一次冷備轉(zhuǎn)運(yùn)行過程中發(fā)生的一起設(shè)備故障使得對進(jìn)口設(shè)備的檢修和壽命周期管理有了新的理解。因生產(chǎn)調(diào)整公司安排了2 萬m3/h制氧機(jī)組停車?yán)鋫溆?，利用停車?yán)鋫錂C(jī)會對各冷卻器、過濾器進(jìn)行了拆檢和清洗，由于冷備時間不長，對其他部位未做檢修。冷備結(jié)束后按生產(chǎn)安排啟動空壓機(jī)，啟動開始階段空壓機(jī)狀況和各運(yùn)行參數(shù)正常，當(dāng)主油泵投入正常工作后，投油壓聯(lián)鎖停電動輔助油泵備用。但輔助油泵停止運(yùn)行后，油壓迅速下降，當(dāng)油壓下降至0.11 MPa 時電動輔油泵自動投入了運(yùn)行，油壓上升到0.25 MPa 時聯(lián)鎖自停，并隨著油壓的上下波動頻繁啟停。為查找故障原因，操作人員修改高值聯(lián)鎖，讓輔助油泵一直保持啟動狀態(tài)，此時油壓能穩(wěn)定在0.27 MPa 運(yùn)行，一旦將聯(lián)鎖值改回設(shè)計(jì)值，故障便重復(fù)出現(xiàn)。

2 故障原因分析

2.1 油系統(tǒng)原理

2 萬m3/h 機(jī)組COOPER 空壓機(jī)油站設(shè)置有1 臺軸頭主油泵和1 臺電動輔助油泵，當(dāng)空壓機(jī)啟動軸頭主油泵工作正常前，由電動輔助油泵供油；當(dāng)主油泵正常投用后，電動輔助油泵停止運(yùn)行，投入聯(lián)鎖后備用。2 個油泵共用的設(shè)備有冷油器、溫控閥、雙聯(lián)油過濾器等，油系統(tǒng)工作原理圖見圖1。

圖1 COOPER空壓機(jī)油系統(tǒng)簡圖

2.2 故障原因排查

根據(jù)COOPER 空壓機(jī)油系統(tǒng)簡圖分析，空壓機(jī)油系統(tǒng)出現(xiàn)電動輔助油泵頻繁聯(lián)鎖啟停的故障，主要有以下幾個方面的原因：

（1）主油泵故障；

（2）主油泵吸不上油；

（3）輔助油泵出口止回閥故障；

（4）主油泵聯(lián)軸器斷裂；

（5）油過濾器、回油閥等其他原因。

2.3 針對性鎖定故障點(diǎn)

空壓機(jī)停止運(yùn)行后對油系統(tǒng)進(jìn)行了檢查，軸頭主油泵聯(lián)軸器完好，油系統(tǒng)外觀檢查未發(fā)現(xiàn)明顯問題。此次停車?yán)鋫淝? 萬m3/h制氧機(jī)組各運(yùn)行參數(shù)正常，空壓機(jī)運(yùn)行正常。查閱冷備期間2 萬m3/h 機(jī)組檢修記錄，在機(jī)組冷備停車后只安排對冷卻器、雙聯(lián)油過濾器進(jìn)行了拆檢和清洗，與油系統(tǒng)相關(guān)的部位只有冷油器和雙聯(lián)油過濾器。

考慮到空壓機(jī)啟動前電動輔助油泵單獨(dú)運(yùn)行時，系統(tǒng)潤滑油壓為0.17 MPa，跟停車?yán)鋫淝暗膮?shù)一樣，由此判斷主油泵和電動輔助油泵共用的油管路系統(tǒng)工作正常，可以排除是雙聯(lián)油過濾器、回油閥等部位堵塞或泄漏?？諌簷C(jī)啟動后，主油泵投入工作，兩臺油泵并聯(lián)運(yùn)行時潤滑油壓達(dá)到0.27 MPa，比單臺電動輔助油泵運(yùn)行時油壓有明顯提高，由此能夠判斷主油泵工作基本正常，吸油管和油泵內(nèi)部出故障可能性不大，故障的焦點(diǎn)落在電動輔助油泵出口止回閥上。

3 故障處理過程

3.1 拆開檢查找問題

根據(jù)以上故障原因分析，下一步有針對性地對懷疑的故障部位進(jìn)行處理。按照分析的結(jié)果對電動輔助油泵出口止回閥安排進(jìn)行拆檢，拆開后發(fā)現(xiàn)出口止回閥對開的閥瓣只剩下1 塊，掉落的1 塊沖入了油管。此次故障的原因徹底明晰，由于電動輔助油泵出口止回閥閥瓣掉落導(dǎo)致無法關(guān)閉，此故障在電動輔助油泵運(yùn)行時無任何影響，當(dāng)主油泵投用電動輔助油泵停止運(yùn)行后，系統(tǒng)中的油通過止回閥、輔助油泵本體泄漏回油箱中，使得系統(tǒng)油壓降低，當(dāng)油壓降低至聯(lián)鎖低值時，輔助油泵聯(lián)鎖啟動，系統(tǒng)油壓升高。當(dāng)系統(tǒng)油壓達(dá)到聯(lián)鎖高值時，輔助油泵又聯(lián)鎖停止。隨著電動輔助油泵連續(xù)聯(lián)鎖啟停，故障重復(fù)出現(xiàn)。

3.2 故障處理

根據(jù)現(xiàn)場管路走向分析，判斷掉落的閥瓣可能卡在冷油器之前的管道拐彎處，于是現(xiàn)場對管路進(jìn)行了拆檢，找到了掉落的閥瓣，同時對損壞的止回閥進(jìn)行了更換。重新開車，電動輔助油泵重復(fù)聯(lián)鎖啟停的故障不再出現(xiàn)，油系統(tǒng)恢復(fù)正常。

這次檢修中還在油管中找到另外一個掉落的止回閥閥瓣，按圖1對油系統(tǒng)進(jìn)行分析，掉落的閥瓣應(yīng)該屬于油系統(tǒng)中其余4 個止回閥的部件之一，說明此次故障并非偶發(fā)，而是由于止回閥閥瓣中間夾層橡膠材料長期在高溫油中運(yùn)行，使用一定時間后發(fā)生老化斷裂所致。

COOPER 空壓機(jī)油系統(tǒng)管件大多采用螺紋連接，本次拆檢電動輔助油泵出口止回閥拆除范圍比較大，由于管道中存油較多，給檢修帶來一定的困難，漏油對檢修現(xiàn)場影響比較大。為解決此類問題，方便對油系統(tǒng)管路進(jìn)行拆檢，可以考慮在管路的最低點(diǎn)增加一個放油閥，用于在檢修時放空管路系統(tǒng)存油。

4 故障反思

此次故障原因比較簡單，處理也不復(fù)雜。結(jié)合以前曾經(jīng)發(fā)生的兩萬制氧機(jī)組COOPER 空壓機(jī)軸頭主油泵聯(lián)軸器斷裂，導(dǎo)致機(jī)組停車的一起設(shè)備事故反思，本次故障處理除了通過對故障現(xiàn)象有針對性進(jìn)行原因分析，準(zhǔn)確判斷故障點(diǎn)快速排除故障之外，還有以下兩點(diǎn)反思。

4.1 故障處理要基于系統(tǒng)分析

對于出現(xiàn)的設(shè)備故障不能對系統(tǒng)進(jìn)行盲目的拆檢，要先對可能造成故障的部位進(jìn)行全面分析，在認(rèn)真分析的基礎(chǔ)上有針對性地進(jìn)行處理，這樣可以提高故障處理的及時性和準(zhǔn)確性，避免因拆檢造成新的問題而延長處理時間，同時可以減少無謂的工作量，降低檢修費(fèi)用。

4.2 進(jìn)一步關(guān)注設(shè)備壽命周期管理

這次故障處理加深了對設(shè)備壽命周期管理重要性的認(rèn)識。進(jìn)口設(shè)備及零部件的質(zhì)量一直是比較讓人放心的，忽視了對運(yùn)行壽命的關(guān)注。上次COOPER空壓機(jī)軸頭主油泵聯(lián)軸器在運(yùn)行中發(fā)生斷裂，造成機(jī)組停車，那次事故引起了對進(jìn)口設(shè)備中類似橡膠聯(lián)軸器之類的零部件壽命的注意，根據(jù)實(shí)際運(yùn)行時間對橡膠聯(lián)軸器制定了5年的壽命周期納入管理，但接下來的工作中對其他一些零部件的壽命周期管理并未引起足夠的重視。這次止回閥閥瓣中間夾層橡膠材料斷裂，導(dǎo)致了閥瓣脫落引起的油系統(tǒng)故障，再一次提醒在設(shè)備管理中要對關(guān)注進(jìn)口設(shè)備中容易忽視的零部件壽命周期的管理。

5 結(jié)束語

對于一些運(yùn)行可靠性高的設(shè)備，在其長周期運(yùn)行的背后，也應(yīng)該看到零部件長期未更換或未及時維保帶來的風(fēng)險，特別是使用年限接近壽命周期的一些零部件，更應(yīng)該引起高度關(guān)注。