空压机安全运行技术

作为一种动力能源，空压机的应用领域越来越广泛，在整个生产制造中起着至关重要的左右。但是，空压机在运行过程中，由于冷却换热效果不好、压力不正常、排气量不足等原因，导致空压机实际运行时间较短，机器停车与启动频繁，无法达到高效安全运行的要求，直接影响生产，给企业带来不可估量的损失。因此正确识别空压机的故障，分析原因，减少故障次数，提出预防措施，确保空压机安全运行是非常必要的。

1 空压机故障类型及原因分析

1.1 排气量不足

排气量的不足主要的表现是压力达不到终点压力，从故障现象看很可能是由于以下几种原因造成：

一是入口空气过滤器的故障，当过滤器中的积垢产生堵塞，就会使排气量减少；而吸气管过长，管径较小，造成吸气阻力增大时，就直接影响了排气量。

二是空压机转速过低会使排气量下降：空气压缩机的排气量是按规定的海拔高度、吸气温度、湿度设计的，如果在超过上述标准的高原上使用时，就会造成吸气压力降低，排气量也随之降低；传送皮带打滑一会降低空压机的转速，进而影响排气量降低。

三是由于零件磨损导致空压机各配合间隙的变化而引起的：气缸、活塞、活塞环磨损严重、超差，造成相关间隙增大，泄漏量增大，严重的话就影响了排气量。

四是空压机系统严重漏气，主要是由于填料函不严密从而产生漏气使气量降低，究其原因：首先，是填料函本身制造时不合要求；其次，可能是在安装时，活塞杆与填料函中心没有对好，产生磨损、拉伤等造成的漏气。

五是空压机压力阀的故障对排气量的影响，主要是指吸、排气阀的阀座与阀片间落入金属碎片或其它杂物，造成关闭不严，形成漏气。

此外，气阀弹簧力与气体力匹配的不好也会影响排气量，弹力过强则使阀片开启迟缓，弹力太弱则阀片关闭不及时，这样不但影响了排气量，严重的话会影响到功率的增加，甚至影响气阀阀片、弹簧的使用寿命。

1.2 排气温度异常

排气温度不正常是指其高于设计值，主要是冷却系统故障导致的。从理论上进，影响排气温度增高的因素有：进气温度、压力比、以及压缩指数（对于空气压缩指数K=1.4）。实际情况影响到吸气温度高的因素如：中间冷却效率低，或者中冷器内水垢结多影响到换热，则后面级的吸气温度必然要高，排气温度也会高。气阀漏气，活塞环漏气，不仅影响到排气温度升高，而且也会使级问压力变化，只要压力比高于正常值就会使排气温度升高。此外，水冷式机器，缺水或水量不足均会使排气温度升高。

1.3 超常的振动和噪音

空压机如果某些部件出现故障时，就会发出异常的响声，通常来讲，操作人员通过听样是可以判别出异常的振动和噪声。驱动电动机运行不稳定，轴的对中状态改变都会产生异常的振动和噪声。活塞与缸盖间隙过小，直接撞击；活塞杆与活塞连接螺帽松动或脱扣，活塞端面丝堵桧，活塞向上串动碰撞气缸盖，气缸中掉入金属碎片以及气缸中积聚水份等均可在气缸内发出敲击声。排气阀片折断，阀弹簧松软或损坏，负荷调节器调得不当等等均可在阀腔内发出撞击声。

1.4 过热故障

在十字头与滑板、曲轴和轴承、填料与活塞杆等产生摩擦的位置，温度过高并超过规定的数值就称为过热。过热所带来的后果：一是加快磨擦副件的磨损。二是过热使大量的热能。

不断积聚直致烧毁磨擦面以及烧抱而造成机器发生重大事故。造成轴承过热的主要原因为：轴承与轴颈贴合不均匀或接触面积过小；轴承偏斜曲轴弯曲，润滑油粘度太小，油路堵塞，油泵有故障造成断油等；安装时没有找平，没有找好间隙，主轴与电机轴没有找正，两轴有倾斜等。

引起空压机故障的原因很多，既有设计制造上的原因，也有操作维护及管理上的原因，应通过综合分析这些故障提出一些有效的解决方案，延长空压机寿命。

2 空压机日常运行故障解决方案

2.1 优化冷却系统

温度异常是造成空压机发生故障事故的主要原因，所以如何降低系统温度，保持一个高效的冷却系统对延长空压机的寿命至关重要。可以从以下几个方面对空压机的冷却系统进行优化。

通过改善压缩机机房的通风条件，降低空压机温度。机械设备的工作环境，对机械设备使用有较大的影响，降低设备的温度，可以减轻对设备带来的不利影响。随着机组使用年限的增加，机组发热量也日益上升，原有的从进风道进气来满足产气和冷却机组的方式已不适用。如杭州卷烟厂通过将机组左右两扇边门改造成下进风的百叶形式，将环境温度的空气从设备下部吸入，再从上部的排风扇排出，有效降低机组温度。该公司原有机组冷却排气直接排入排风通道，然后从屋顶排出，但由于机组排风风扇功率小。

通道内空气换气率不高，从而使得通道内温度升高，影响机组冷却。通过在排风通道口加装排风扇，增加通道内空气流速，增加通道内空气换气次数，从而使得机组冷却效果提升。

避免冷却系统结垢。冷却系统结垢是空压机温度异常产生故障的主要原因，其使冷却水不能有效地与气缸壁进行换热，导致气缸运行温度升高而引发事故。了解决这一问题，国内外许多学者进行了大量的研究工作，并取得了一些研究成果。主要通过加强冷却水水质的监控和管理，对冷却水进行改造和定期对空压机进行清洗等方法来避免冷却系统结垢，其中对空压机清洗除垢法包括是机械除垢法和化学除垢法等，因为气缸水套的结构比较复杂，机械除垢法很难清除干净，所以，目前的除垢方法以化学除垢法为主。

2.2 设备的维护保养

空压机的基本保养包括：空气滤芯的更换、保养；机油滤芯的更换、空压机油的更换；油气分离芯的更换和保养；联轴器的安装与保养；冷却器的保养与维护等。

（1）空气滤芯的维护与保养。空气滤清器的作用是过滤掉吸入空气中含有的尘埃污物，将过滤后的干净空气送入压缩腔压缩。空气滤芯好每星期保养一次，拧开压盖螺母，取出空滤芯，用0.2～0.4MPa的压缩空气，从空滤芯内腔向外吹除在空滤芯外表面的尘埃颗粒，用干净的抹布将空滤壳内壁上的赃物擦干净。回装空滤芯，注意空滤芯前端部的密封圈要与空滤壳内端面贴合严密。空滤芯新机磨合期运行500h后应更换，正常情况3000h更换一次。清洁或更换空滤芯时，部件是必须一一合对，严防异物落入进气阀。

（2）机油滤芯的更换、空压机油的更换。正常情况下建议每1500～2000h更换新滤芯，换机油时好同时更换油滤芯。空压机油对空压机的性能具有决定性的影响，新机磨合期500h后进行油品更换，以后一般每运行3000h更换新油。换油时好同时更换油过滤器。无论是机油滤芯还是空压机油，在环境恶劣的场所使用缩短更换周期。

（3）油气分离芯的更换和保养。每一年或在监控器发出需维护信号时，要更换分离芯。分离芯只能更换，不能清洁之后再用。

（4）联轴器的安装与保养。联轴器关系着设备的精密程度，对其装配误差的要求比较高，分别经过轴向偏差校准，然后在电机下垫片调整轴向偏差，水平间隙和角度偏差校准等一系列校准调整后才能装上螺栓和锁紧垫片。

2.3 规范操作

规范的操作可以提高空压机的运行效率，减少故障发生的次数，减缓设备零件的疲劳，延长空压机的使用寿命。规范的操作应该包括以下方面。

空压机开机前请先确认管路阀门处于正常位置，空压机面板显示正常，然后按启动按钮启动。关机时请按停机按钮停机，空压机会自动卸载停机。非紧急状况请勿按红色紧急停机按钮停机。

空压机每运行500h，必须对空压机内部的电气接线重新进行检查、紧固。每天记录空压机的主要参数，以备发生故障后为分析处理提供依据。请每天检查油位，保证冷却剂足够并观察内部管路是否有渗漏。

3 结语

作为提高气体压力和输送气体的机械，空压机不可避免的出现故障。对空压机几种故障进行系统的分析，找出故障的根本原因，通过对空压机设备设施的不断改善，严格按设备操作规程作业，制定维护计划，定期保养，并保持设备清洁，使空压机在佳工作状态下长期安全运行，以提高设备维护效率和空压机使用率，延长空压机使用寿命。

阿特拉斯.科普柯空压机的安装标准与要求机房安装要求
地面为光洁水泥地面，墙壁的内表面应抹白，压缩机底座宜置于混凝土地面上，且平面水平度不大于0.5/1000（mm）。并在离机组200mm外四周开有沟槽，以便机组停车换油、检修或冲刷清洁地面时，油、水能从沟槽中流走，沟槽尺寸由用户自定。
压缩机组放置于地面上，应确保箱底与地面贴合良好，以防产生振动，增加噪音。
对有条件的用户，机房墙面可贴上吸声板，可进一步降低噪音，但不宜用陶瓷面砖之类硬表面材料装饰墙面。
由于风冷型压缩机受环境温度的影响大，因此机房通风应良好、干燥，换热空气可以用引风管引出户外或设排风机，控制压缩机环境温度在-5℃～40℃内。
机房内尘埃少，空气清洁，不含有害气体腐蚀性介质。根据你公司加工产品的性质，进风口应配有一级过滤装置。窗户流通有效面积应大于3㎡
3电源及外围接线要求
压缩机主电源为AC(380V/50Hz)三相，冷冻干燥机为AC（220V/50HZ）请确认电源。
电压降不能超过额定电压的5%，各相电压差在3%以内。
压缩机电源必须使用配有隔离开关，以防止短路产生缺相运行。
检查次回路，根据压缩机的功率大小选择适当的无熔丝开关。
压缩机单独使用一套电力系统，避免与其他不同电力消耗系统并联使用，特别当压缩机的功率较大时可能会因过大的电压降或三相电流不平衡而形成压缩机过载使保护装置动作跳机。
必须接地线防止漏电造成危险，切不可接在空气输送管或冷却水管上。
4管路安装的要求
机组供气口已带有螺纹接管，可与您的供气管路连接，安装尺寸请参见出厂说明书。
为了避检修时影响全站或其他机组的运行，也为了检修时可靠地防止压缩空气倒流,在机组与储气罐之间必须装截止阀门。
为了避免过滤器保养时影响用气，各过滤器管路上应设有备用管路，
支线管路必须从主管路的顶端接出，避免管路中的凝结水下流至压缩机组中。
管路尽量缩短且直线，减少弯头及各类阀门以减少压力损失。
5空气管路的连接和布置
压缩空气管道主管路为4英寸，支路尽可能利用现有管路。
管道一般应有大于2/1000坡度,低端设有排污阀（螺塞），管道宜少弯短直阀门尽量减少。
地下管道通过主要路面时管顶埋深不小于0.7m，次要路面不小于0.4m
压力、流量仪表的装设位置及其表面大小应能使操作人员看清指示压力,其压力课刻度范围应使工作压力在表盘刻度的1/2～2/3位置。
系统安装完毕应作气压强度、气密性试验,不宜作水压试验。以相同气体的1.2～1.5倍的压力进行,以不漏为合格。
6空气管路的防腐
在安装完毕、试压合格之后，清除表面的灰尘、污垢、锈斑、焊渣等物之后，以涂漆为防腐处理。管路涂漆有防腐、延长管道使用年限的作用，还便于识别和美观。一般先在表面涂一遍防锈漆，在涂规定的调和漆。
7空气管路的
管道受雷电感应的高压电一旦引入车间管道系统和用气设备，将会造成设备人身安全事故。所以管道在进入车间前应有良好的接地。
8管道压力损失
当气体在管内流动时，在直线管段产生摩擦阻力；在阀门、三通、弯头、变径管等处产生局部阻力，从而导致气体压力损耗。
说明：管路部分总压力降还应加上弯头、异径接管、三通接头、阀门等产生的部压力损失，这些值可从有关的手册上查得

不管用户使用的是无油机还是注油机，也不管用户用的是空气冷却式压缩机还是水冷却式压缩机，都必须解决好空压房的通风问题。根据我们以往的经验，空压机50%以上的故障原因都是由于对这方面的忽视或错误理解。
空气在被压缩的过程中会有大量的热量散发出来，这些热量如果不能及时地排出空压房，会造成空压房的室温逐步升高，这样空压机吸气口的温度就会越来越高，如此恶性循环会造成空压机排气温度高而报警，同时因为高温空气的密度小而会造成产气量的减少。备注：对于水冷却式压缩机来讲，大部分热量通过热交换器传递给了冷却水，由冷却水将热量带走，这时只需要设置较小的通风扇把主电机发出的一小部分热量带走就行了。而对于空气冷却式压缩机来讲，需要有大量的新鲜风对压缩过程中产生的热量进行交换，那么必须考虑新鲜风的入口，该入口能靠近空压机冷却风吸入口 （用于压缩部分的空气入口也能靠近新鲜风入口）。
如果有必要可以设置单独的风道来引入新鲜空气，这样可以避免空压房的热风影响冷却过程，当然这要视空压房的构造和客户的情况而定。一般来说要设置风道将经过热量交换的热风导出空压房，如果有必要还要在导出口设置风扇或风机加强热风的导出效果。
上面提到的 新鲜空气入口需要设置在空压房的低位，而热风导出口（包括相应的风扇或风机）要设置在高位，因为热空气的密度小，一般会停留在高位，这样设置会有利于热风的导出，同时会防止排出的热空气再次进入进风口而发生气流的短路。
另外需要注意的是：将新鲜空气入口和热风的导出口分别设置在相对的两面墙上，这样做的目的同样是为了防止排出的热空气再次进入进风口而发生气流的短路。在新鲜空气入口处设置隔尘网格以避免更多的灰尘或柳絮等杂物进入空压房，在热风的导出口设置防雨罩以避免雨水流入排热风道。
无论进风口的风道还是排风口的风道，都应该避免比较大的缩径或弯头，因为这样会造成比较大的通风阻力而影响 通风效果。因为空压房内的空气不断被用于压缩和冷却，而新鲜风的补充一般都是被动进行的，因此空压房内一般都会保持一定的负压，这是正常的。
但是如果这个 负压值超过了允许值就说明需要改善进风口的大小或进风量了，因为负压值过大会造成冷却效果变差和排气量减少。