OGD-25/13B型空压机启动瞬间跳机事故原因分析

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衡阳华菱钢管有限公司 (以下简称华菱衡钢)有 2台OGD-25/13B型空压机，为广东正力精密机械有限公司生产固定式单螺杆空压机，负责华菱衡钢炼铁分厂喷煤系统的压空供应，该空压机运行的稳定与否直接关系到喷煤系统的正常生产，也直接影响着炼铁高炉的状况。

华菱衡钢 OGD-25/13B型喷煤空压机投运 3年多来，多次出现无法正唱启，其表现出的现象为按下空压机启动键后，电机-直处于高电流状态，持续数 10 s后自动跳机，跳闸点为墙壁上的空气开关。

收稿 日期：2012-11-3056 瓣 ：2 OGD-25/13B型空压机的结构特点及技术参数2.1 空压机的结构特点(1)采用单螺杆式转子带动2个对称分布的星轮进行转动，靠螺槽和机壳内壁构成封闭的基元容积，使气体达到所需的压力♂构合理，不易磨损，基础无特殊要求，排气脉动小，寿命长；(2)主机中2个星轮对称分布，螺杆受力平衡，运转平稳，振动小，运行噪声低；(3)啮合副可以在很小的间隙下工作以减少泄漏，因而容积效率高，节约能源；(4)油气管路系统设计合理，自动化程度高，设置多重保护措施，确保运行安全可靠。

2.2 空压机的技术参数型号：OGD-25/13B单螺杆空压机2013年03期(总第239期)故 障 分 析uk Analvsis公称容积流量：25 m3/min公称排气压力：1.3 MPa电机功率 ：185 kW转速：2980 r/min3 故障分析与判断3.1 空压机带压启动引发启动瞬间跳车分析与判断3.1.1分析现踌查空压机油气桶上的机械式压力表，如压力表显示有压力，初步判定可能存在系统未完全泄压，致使空压机带压启动，导致启动电流过高引发空气开关为保护机组而跳闸。因为在螺杆式空气压缩机中经常出现由于最小压力阀故障，或泄压系统堵塞导致空压机停机后，系统中仍有压力存在的现象。

3.1.2判 断压力表显示有压力-般存在着 2种可能性：- 是系统中确实带有压力；二是压力表损坏，不能正常归零。其判断的方法是打开系统中可以泄压的装置或阀门，当打开泄压阀后发现油气桶内压力表显示仍有压力，则判断系统已经没有压力，是压力表无法归零所至；反之，则为系统带压。

3.2 机头阻力过大引发启动瞬间跳机分析与判断3.2.1 分精机头阻力过大会引发空压机启动电流偏大，即空压机过载，导致空气开关跳闸。润滑油在螺杆式空压机中的作用至关重要，它的作用主要表现在4大方面：冷却、润滑、密封、降噪，且油品的好坏、油量的多少直接影响空压机的正常运行和空压机的使用寿命，特别是对空压机的机头部分影响最为明显。就该机型的情况分析，主要有 3种情况导致机头阻力增大：(a)润滑油粘度大。华菱衡钢地处中国湖南省南部，气温随季节变化大，夏季环境温度可高达约 40℃，冬季最低气温低至零度以下，根据-般润滑油的粘度与温度成反比的特性，当时润滑油的粘度较以往明显增大。

2013年03期(总第239期)羹～ 3O-2O-10 0 10 2O 30 40 5O60 7O80 100 120 140 160温度℃图 1 几类常见润滑油粘度与温度特性曲线图(b)机头内螺杆和星轮结焦。螺杆空压机的做功主要通过螺杆与星轮的啮合来完成 (如图2)，螺杆与星轮之间的间隙大婿定着该空压机的做功效率。如间隙过大，部分气体从间隙中泄漏，空压机做功效率低；如果间隙过小，星轮与螺杆之间的阻力大，负载大，电机的能耗大。机头内结焦能导致星轮与螺杆的间隙减小，啮合中的摩擦阻力大，空压机的电流增大。

图2 螺杆与星轮结构图(c)机头内的润滑油量过多。机头出口断油阀出现故障，在空压机停机后，断油阀没有及时关闭，有大量的润滑油被压人机头，致使启动过程中启动阻力偏大，电流增大导致过载保护跳机。

3.2.2 判断(a)人工盘车是对压缩机动力部件、传动部咖黜薰§啪∞∞加 m0 ，故 障 分 析Fault n 出 件和联动部件连接情况和自由转动情况最基本的检测方法。通过对空压机人工盘车，来检查机头和电机能否自由转动，且根据以往的盘车经验来判定其转动的阻力增大与否。当环境温度较低时(可从机组显示的排气口温度来判定当时的环境温度)，阻力大可能是由于温度降低，油的粘度增大造成。由于机头内润滑油的粘度增大，电机的启动电流变大，空压机的启动时间延长∩将空气开关上电机启动的时间在保证安全的情况下稍作延长 (延长过大可能会导致更高-级的空气开关起跳，从而影响其他的用电设备)，以满足在油粘度增大时空压机启动时间的延长，来保证空压机的正常启动。

(b)机头内油结焦是螺杆式空压机在油品较差或温度较高的情况经常出现的现象，由于机头结焦，螺杆与星轮之间的间隙变小，在转动过程中摩擦阻力增大，机组的负荷增大，电流增大。

严重时螺杆与星轮被油焦粘合在-起，机组无法自由转动。

该类型空压机的排气温度-般处于80～100。C之间，温度较高，当油品较差以及环境温度较低时，高温油冷却速度加快，机组结焦的可能性较大。通过将机头端盖打开，对螺杆和星轮进行检查，可判断结焦与否，如结焦严重，用烧碱或其他专用清洗剂清洗即可清除油焦，使空压机恢复正常。

(c)机头注油管上断油阀的功能是在机组停机时，及时将注油管切断，防止由于油气桶内的余压将大量的润滑油压入机头，导致机头内润滑油过多。因而在停机后机头内润滑油过多也是导致空压机启动电流大原因之-。

解决机头内润滑油过多问题最直接的方法是打开机头端盖，放出机头内部分润滑油，同时对断油阀进行修复或更换。

3.3 电气装置故障引发启动瞬间跳机分析与判断3.3.1 分析OGD-25/13B型单螺杆空压机的动力部分为380 V低压电机，采用星三角转换的降压启动方式启动，前期由星型方式运行，当启动 10 s空压机58i 瓣 !运转起来后转为三角型运行方式。如星三角转换开关出现故障，不能进行正常的星三角转换，会导致空压机启动 10 s后跳机。另外，空气开关在使用过程中因振动等原因导，致其设定的启动时间变短也可能导致启动瞬间跳机。

3.3.2 判断判断是电气故障还是机械故障最直接有效的方法是将电机与机头甩开，即拆除联轴器。该类型空压机的控制系统中带有保护装置，如不甩开保护装置，启动空压机，电机立马运转起来，控制面板上将会显示电机电流为 40A左右，运转10 s后显示电流异常，电机自动停止运转，因为在检测到电流大于最大电流的 10%或小于最小电流的90%时为保护机组将会自动停机，这样将无法对机组的故障原因作出判断。当甩开保护后，如是机械原因，电机将会连续运行；反之，会出现同样的跳闸现象。

3.4 卸荷阀故障引发启动瞬间跳机分析与判断3.4.1 分析卸荷阀是螺杆空压机的重要组成部分，其主要作用是控制机组的加载和卸载，即控制空压机的进气量。OGD-25/13B型单螺杆空压机卸荷阀是由气缸、活塞杆、弹簧、活塞、进气挡板、阀座、密封等部件组成如图3所示。其工作原理是通过容调阀上的电磁阀控制气缸的进排气，来控制进气活塞的前后移动，从而控制阀门的开启和关闭。

卸荷阀故障也是影响电机启动电流偏大的常见症状，其主要表现为2种情况：(a)卸荷阀未关闭或未完全关闭。卸荷阀未关闭或未完全关闭是螺杆机使用中常见的影响机组正常启动的故障之-。机组在启动过程中的电流很大，当卸荷阀未完全关闭时，相当于带负荷启动。电机既要提供启动过程中的动力，又要提供机组加载的动力，势必导致电机电流偏大，启动时间过长。

(b)卸荷阀在启动过程中提前打开≌压机的加载是在启动完成后进行的，即卸荷阀的开启应在空压机启动完成后，如卸荷阀在空压机在启动没有完成的情况下提前打开，势必导致空压机2013年03期(总第239期) 活塞 活塞环 仪表气 气缸图3 01319-25，13B型空压机卸荷阀结构图在启动后期的电流增大，延长启动时间，从而导致空气开关跳闸。

3.4.2 判断判断卸荷阀的关闭与否最直观的就是拆下空气过滤器，就能清晰的看到卸荷阀的进气挡板是处于关闭状态还是打开状态。大多数卸荷阀故障是进气挡板卡在导向杆上，此时活塞所处的位置应该使进气挡板关闭，但由于进气挡板被卡住不能关闭卸荷阀。另外也有情况是卸荷阀进气挡板被异物如机械杂质等卡住，导致卸荷阀未完全关闭。拆下空滤后，如进气挡板由于机械杂质等卡住，清理干净后便能顺利开启机组；如进气挡板卡在导向杆上，用砂纸对导向杆进行研磨，并在导向杆上涂抹少量润滑脂；如卸荷阀损坏严重，则需更换卸荷阀。

卸荷阀提前打开是不容易发现的-类故障，因为在启动前卸荷阀是处于关闭状态的，且在启动过程中卸荷阀也是慢慢打开的，只不过打开的时间比机组设定的时间要早，可能只提前打开几秒钟，但会导致空压机的启动电流增大，致使空压机跳车。导致卸荷阀提前打开的原因是用于控-2013年03期(总第239期)制阀门动作的活塞杆和导向杆上弹簧弹性变小，致使控制系统并未给卸荷阀发出加载信号时，进气挡板在机头的真空负压的作用下被吸开，即空压机提前加载，机组还未完全启动，以致电机-直处于高电流，无法进行星三角转换，导致空气开关跳闸。要判断卸荷阀是否提前打开，需要较为精确的掌握该类空压机的启动时间，同时根据卸荷阀打开时的时间与空压机启动的时间相比较，如前者大于后者证明卸荷阀并未提前打开，反之，卸荷阀提前打开。OGD-25/13B型单螺杆空气压缩机启动时间大约为25 s，如卸荷阀在启动不到25 s就打开，则空压机提前加载，如更换卸荷阀中的弹簧，即可顺利启动空压机。

4 结论螺杆空压机特别是动力源为380 V低压电机的单螺杆空压机，经常遇到启动过程中电流偏大跳机的问题，其主要原因分为3大类：(a)工艺系统的原因，机械故障，电气故障，其中系统带压启动、机头润滑油过多、润滑油粘度大属于工艺系统原因；(b)机头结焦阻力增大、卸荷阀未关闭、卸荷阀提前打开属于机械故障；(e)空气开关启动设定值改变、星三角转换开关故障等属于电气故障。

总之，同-故障，有多种可能导致该故障的原因，首先要判断是哪类原因，再从该类故障着手，逐个排查，便能迎刃而解。