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空压机控制故障分析与处理

供稿:中国工控网 2016/9/8 14:37:02

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  1 引言

  空气压缩机组是化工生产过程中的重要机械设备,负责将空气进行压缩并经初步过滤净化处理送往空气净化系统经过进一步处理后作为现场各类仪表用的仪表风和制氮站的原料气。其工作流程为:压缩机启动运行后,当压力升至0.8Mpa时,停机卸载吹扫,待储气压力降至0.6MPa时,压缩机再启动升压,如此一直循环。

  2 故障现象

  空压机启动后正常运行1~2小时左右,开始出现在升压时输出压力能逐渐上升但很缓慢。最后压力一直在0.65~0.7Mpa之间波动无法达到正常的卸载压力的现象。空压机一直无法停机。在操作屏上无任何故障和报警提示。

  3 故障分析检修过程

  根据操作屏上无任何故障和报警提示的现象,初步判断是电机或是压缩机有问题,但经电修和机修反复检查,未发现问题。然后检查重点又转到了控制仪表本身,但反复检查压力、温度传感器和PLC,均未发现故障。多次进行测试故障现象依旧。检修工作一度陷于困境无法进行下去。后来,发现每次测试时压缩机的出口温度都比同工作状态的其他机组低5~6度,根据这一现象进一步分析这种现象有两种可能性,一是温度传感器测量误差,另一种可能性就是压缩机进气量不足,导致温度偏低。压缩机进气量不足的原因也有两种可能性,一是压缩机本身的故障,但之前的检修巳排除了压缩机本身故障和温度传感器有测量误差的可能。另外一个可能性则为控制进气的蝶阀未开到位。该蝶阀由步进电机控制,由于属于顺序控制,在停机的状态下无法检查阀位是否能开到位,在运行状态时只有垂直于蝶阀的安装方向有一光电传感器负责监测进气蝶阀的状态,检查光电传感器能正常工作。在检查光电传感器时,无意中碰到进气蝶阀,发现有约5度左右的自由行程。拆开蝶阀与步进电机的连接轴箱检查,发现连接轴之间的塑料连接件有松动。拆卸下连接件,重新紧固安装后调整好蝶阀的初始位置。再次启动压缩机测试,能升至0.8MPa的工作压力并可以正常卸载,压缩机恢复正常工作。

  4 经验总结

  看似复杂的一个故障,最终原因就是一个小小的连接件松动后所引发的。根据对故障的处理还原了故障发生的过程:空压机刚启动时,蝶阀与步进电机的连接轴箱的温度还处于较低温度,蝶阀处于正常工作的全开位置,此时一切正常,1~2小时工作后,随着连接轴箱的温度逐渐升高,由于塑料连接件与金属的膨胀系数不同,导致蝶阀与步进电机的连接失效,蝶阀在振动环境下产生位移由于重力的作用逐渐移向关闭的位置,但因连接轴的连接件并未完全断开,蝶阀最后处于半关状态就稳定下来,而这个位置接近光电传感器监测死区,因此在操作屏上看不到蝶阀未打开的状态报警。由于蝶阀半关状态,导致压缩机进气量不足,压力始终无法升到卸载压力所以无法停机,同时压缩机的出口温度也低于正常值。通过这个故障的处理过程总结出一条经验,看似复杂的问题往往在一个小细节上能找到解决问题的突破口,在工作中要细致入微,才能更快更好的做好检修维护工作。

作者:杨宝星

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