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。

分析螺杆空压机部件功用与故障排除

一

润滑油作用

润滑油有润滑、冷却和密封作用。

1、注意润滑油的油位是机组运行中的油位。

2、防止润滑油中产生冷凝水，运行油温在90℃左右为宜。

3、润滑油温低，会产生冷凝水。如果温度低，可关小进气口或关小出气口。

4、坚决杜绝运行中油温低于68℃。

 润滑油组成：基础油+添加剂=润滑油。添加剂有以下作用：抗泡沫，抗氧化，抗腐蚀，抗凝固，耐磨，去垢性(锈蚀)，黏度稳定(特别是高温)，分散性。润滑油多使用一年，时间过长润滑油会变质;油中含有杂质、水，密封圈等易损部件老化。

二

螺杆空气压缩机部件功用

1、空气过滤器作用

主要的任务是防止空气中的灰尘等杂质进入到空气压缩机系统中。

过滤精度： 0.001mm颗粒滤掉98%， 0.002mm颗粒滤掉99.5%，0.003mm以上颗粒滤掉99.9%。

2、油过滤器功能

从润滑油中去除所有造成磨损的杂质和灰尘，但却不分离添加进去的特殊添加剂。

 过滤器滤纸精度是： 0.008m m大小颗粒滤掉50%，0.010m m大小颗粒滤掉99%，过滤器滤纸没有经过加热润滑油测试，只有较少的褶皱，大大降低过滤面积，而且褶皱的间距不均匀。

油过滤器中的旁通阀作用：防止空压机油管路中缺油，烧损空压机部件。如果进气口空气含灰尘多，润滑油使用一段时间后，滤纸阻塞严重，过滤器阻碍了润滑油的流动。进入油过滤器润滑油达到一定的压差时(冷起动或过滤器阻塞)，过滤器中的旁通阀打开以保证油路中有足够的润滑油。旁通阀必须在准确的压差值开启，如果压差值过小，油过滤器不起作用，使各部件过早磨损;如果压差值过大，油路中缺油，润滑油温度过高，会损坏转子。

更换油过滤器方法：旋开加油塞一圈使系统降压;

为避免油溅出来，备一个盛油装置，拆下油过滤器;清洗油过滤器底盘，给新的过滤器垫圈抹油，并将它旋至底座上，然后用手拧紧;旋紧加油塞。

3、油气分离器工作原理

(1)油气分离器作用 主要是将压缩机润滑油从油气混合物中分离出来;继续把压缩空气中的润滑油微粒清除。进入油内(油由油气分离器、小压力阀、安全阀和容器壳体组成)油气混合物经过3种分离：离心分离、重力分离(油比气重)和纤维分离。分离过程：油气混合物沿油气分离器外壁切线方向进入油内，80%～90%的油从油气混合物中分离出来(离心分离)，剩下(10%～20%)的油粘在油气分离器外壁表面分离(重力分离)，少量油进入油气分离器内部(纤维分离)，经回油管压回到螺杆腔内。

(2)油气分离器的垫圈具有导电性 由于空气、油穿过玻璃纤维，因此会在两个分离层之间产生静电，如果两个金属层带上静电，就会有产生静电放电伴有电火花的危险情况发生，这可能会引起油气分离器爆炸。垫圈被用来密封油气分离器芯和空气接收器，但这可能会引起静电场在分离器芯和空气接收器壳体间的积累。好的油气分离器配件保证分离器芯和空气接收器壳体间的导电。空压机金属元件间都有良好的导电性能，可以保证使所有的静电都能被及时导出，杜绝电火花的产生。 

(3)油气分离器对压差的适应性 油气分离器设计能够承载抵抗多0.5M P a的压差，如果分离器的滤芯超过承受大值，它就会爆裂，压缩机油无法被分离，这将会影响整体机器或导致分离器芯完全损坏。油气分离器芯的压降每升高额外的0.1M P a的压差，总的电动机的能耗就会增加7%;油气分离器中太高的压降会引起分离器着火。引起过高压差的原因可能有以下4点：由于污垢使油分离器堵塞，空气的逆流，内部压力波动较大，油气分离器芯。

(4)油气分离器金属都经过电镀的，因此可以不被腐蚀 根据周围环境情况(温度和湿度)和压缩机的工况，油气分离器内部可能会有冷凝水形成。如果油气分离器不经过电镀，会形成一层腐蚀层，这层腐蚀层会对压缩机油的抗氧化剂产生破坏作用，会显著降低其使用寿命和油的闪点。

(5)保证油气分离器使用寿命的措施 堆积的灰尘、剩油、空气污染物或磨损都会降低油气分离器的使用寿命。①可以及时更换空气过滤器和油过滤器以及观察换油时间来限制进入压缩机油的灰尘。②使用正确的抗老化的和不受水影响的润滑油。

三

螺杆空气压缩机几点注意事项

1、螺杆空气压缩机转子千万不能反转

转子是螺杆空气压缩机的核心部件，阳螺杆有4个齿;阴螺杆有6个槽，油膜起保护和带走阴、阳螺杆摩擦产生热量的作用，阳螺杆带动阴螺杆转动，阳螺杆轴承是轴向轴承;阴螺杆轴承是径向轴承。输出气压一般是0.7MPa(进气口为0)，此气压力与阴、阳螺杆斜齿转动的径向力相互抵消，阳、阴螺杆有0.02～0.04mm间隙，阴、阳螺杆表面不接触。如果转子反转，阴、阳螺杆斜齿转动的径向力向右推;进气口0.7M P a压力(出气口为0)作用到螺杆上向右推，泵头内整个螺杆向右移动，螺杆端面与泵头外壳内部有摩擦;泵头内不能建立压力，泵头内螺杆无润滑油，不能使润滑油循环，不能把泵头内因摩擦产生的热量带走，泵头内瞬间积累热量，产生高温，使泵头内螺杆及外壳变形，阴、阳螺杆咬合抱死。泵头内转子端面与端盖因高温粘在一起，造成转子端面磨损严重、甚至部件缺损，造成齿轮箱和转子损坏报废。

检查转动方向方法：由于有时工厂进线相序会改变，或螺杆空气压缩机进线电源变动等原因，会造成螺杆空气压缩机电动机相序发生变化，因此用相序表检测相序并做好记录，如果无相序表，应在拆电源线前必须谨慎并做好接线标记。

如果忘记做记录，应在空压机运行前作如下检验：

①用手按住冷却风机接触器，看风机风向是否正确。

②如果风机电源线动过，人为瞬间点动主电动机，看电动机连轴器转动方向是否正确。

2、螺杆空气压缩机转子不能积碳

(1)积炭原因

①使用劣质的、不是原厂家润滑油。

②使用假的、或已损坏的空气过滤器。

③长时间高温运行。

④润滑油量少。

⑤更换润滑油时，旧的润滑油没有排干净或新旧润滑油混合使用。⑥不同型号的润滑油混合使用。

(2)检查转子积炭方法 

①拆下进气阀，观察泵头内壁是否有积炭现象。

②从油过滤器表面及润滑油管道内壁观察、分析润滑油是否含有积炭。

(3)检查泵头时要求 螺杆空气压缩机泵头外壳人员不允许拆卸，泵头内如果积炭只有厂家技术人员才能维修。螺杆空气压缩机泵头内阴、阳螺杆间隙很小，维修时千万注意泵头内不能进入任何杂质。

3、定期添加电动机轴承润滑脂

用专用油枪添加，具体步骤：

①在加油嘴对面，打开放空孔。

②油枪油嘴要与电动机对号。

③润滑油脂分高速电动机油脂和低速电动机油脂;两者不能混用，否则两者起化学反应。

④每压一下油枪油量为0.9g，每次添加20g，需要压23次。

⑤如果润滑脂添加少了，润滑脂在油管路上，没有起到润滑作用;如果添加多了，轴承发热，润滑脂成液体，影响轴承润滑质量。

⑥空压机每运行2 000h添加一次。

4、主电动机联轴器更换

联轴器出现下列情况必须更换：

①联轴器表面有裂纹。

②联轴器表面烧焦。

③联轴器胶脂断裂。

四

螺杆空气压缩机故障分析与排除

1、北方某公司1台40m³/m i n螺杆空气压缩机运行中着火、机器报废故障螺杆在压缩过程中产生高温，通过润滑油喷油，将这些热量带走，进而降低泵头温度。如果螺杆内无油，瞬间将抱死机头。喷油点是每种泵头设计不同而不同，所以各种螺杆空气压缩机厂家油品是不同的，不能互换，不能通用。运行中的螺杆空气压缩机着火，机器报废有以下原因：

1)润滑油闪点在230℃左右，燃点在320℃左右。使用劣质的润滑油，润滑油喷油雾化后，闪点、燃点降低。

2)使用劣质的易损件，造成空压机油路、气路受阻不畅，气路、油路部件温度长时间过高，易产生积炭。

3)油气分离器的垫圈不具有导电性，油气分离器产生的静电无法导出。

4)机器内有明火，油路系统中有泄漏喷油点。

5)进气口处有可燃性气体被吸入。

6)残油未放净，油品混合变质。

经过相关专家、工程技术人员共同确认是该机器维护保养时使用了劣质的润滑油和劣质的易损件，油气分离器产生的静电无法导出，导致机器着火报废。

2、一台螺杆空气压缩机卸载时颤动并有倒油烟故障

运行中螺杆空气压缩机卸载时泵头颤动，每2个月出现空气过滤器高压风清扫空气过滤器不起作用。拆下空气过滤器，吸气管道有油烟生成，油烟与灰尘混合将空气过滤器密死。拆开进气阀，发现进气阀密封件损坏，重新更换进气阀维修包后，螺杆空气压缩机运行正常。

3、一台康普艾螺杆空气压缩机运行30min左右，更换新的V带断裂故障康普艾螺杆压缩机型的V带所需的预紧力都是在出厂前就设定的。在更换损坏的V带时操作者为了省力、便于安装V带，松开锁紧螺母，减小自动张紧系统的张力。更换V带后未使锁紧螺母回到原来运行位置(相应的颜色标记处)，由于V带松、磨损、发热，造成新更换的6根V带再次断裂故障。另外，卸下V带后，按照正确方向用手转动泵头皮带轮，带轮每转动一圈，泵头内阴阳螺杆有一硬点，属于螺杆设计工艺问题，不是故障。

五

结语

螺杆空气压缩机操作者维修时要时刻注意维修中注意事项，了解空压机主要部件功用是十分必要的。设备管理、经营部门人员采购原厂家易损件，防止劣质润滑油、劣质件出现，防止不必要故障、事件的发生