葛洲壩低壓空壓機介紹及常見缺陷處理

劉代城

摘要：葛洲壩電站低壓氣系統主要為機組提供制動用氣、空氣圍帶用氣、廊道吹掃用氣及風動工具用氣等。低壓空壓機作為低壓氣系統的核心組件，對機組的穩定運行起著至關重要的作用。低壓機的常見缺陷主要分為工作部件缺陷、電氣回路缺陷、管路系統缺陷等，本文中所介紹缺陷分析及處理方式可作為實際工作中參考。

關鍵詞：氣系統；低壓機；缺陷

1.低壓機原理簡介

葛洲壩電站低壓氣系統主要為機組提供制動用氣、空氣圍帶用氣、廊道吹掃用氣及風動工具用氣等。低壓氣系統核心組件為低壓空壓機，葛洲壩電站低壓空壓機采用飛和FHOG-75A型（大江電廠3臺，二江電廠2臺）及施耐德SRC75A型（大江電廠1臺，二江電廠1臺）噴油單螺桿式空壓機。大氣通過空氣濾清器，去灰塵雜質后，由卸載閥控制進入空壓機工作腔，隨著蝸桿與兩側星輪片的嚙合運行，空氣被壓縮，并在壓縮過程開始時與噴入的潤滑油混合，當混合氣體被壓縮到規定值時，通過單向閥進入油氣分離器進行分離，在經最小壓力閥，氣冷卻器，氣水分離器送入使用系統中。

空壓機系統流程圖

1主機（壓縮機）11回流管道

節流孔21排氣壓力表2電動機12濾芯前

壓力表22氣水分離器3空氣濾清器13油位計23電磁放氣閥（卸載閥）4卸載閥14加油塞24電磁閥（常閉）

（加載閥）5容調閥15油氣分離器

放油塞25壓力控制器6電接點溫度計16油冷卻器26卸載閥壓力腔7油氣分離器17油濾清器27油氣分離器濾芯

回油孔8油氣分離濾芯18電磁斷油閥28卸載閥吸入孔9最小壓力閥19氣冷卻器29油濾清器壓差開關10安全閥20球閥（排氣閥）1.1氣路系統

氣路系統包括：空氣濾清器、卸載閥、空壓機、油氣分離器、最小壓力閥、氣冷卻器、氣水分離器等。

1.1.1空氣濾清器

空氣濾清器是清除空氣中的微粒雜質的裝置，由殼體和濾芯組成。

1.1.2卸載閥

卸載閥是控制壓縮機空氣進氣量的閥門。卸載閥采用滑動截止閥結構，通過電氣和氣路調節系統控制啟閉部件（滑動件）做往復運動，使空壓機實現卸載←→加載的工作狀態。

1.1.3主機

主機是空壓機組的主要工作部件，螺桿式空壓機主機是由機件、螺桿、星輪片及單向閥等組成。單螺桿空氣壓縮機因其力平衡性好、軸承負荷小，星輪片齒與螺桿螺旋槽極其精準的嚙合副型線在運轉中摩擦極小，所以磨損極微，壽命很長，其效率和噪音都優于其他回轉式壓縮機的同類參數。同時由于螺桿上有6個螺旋槽，對應配置的兩個星輪體組件，將每個螺桿槽分隔為上下兩個空間，各自實現吸氣、壓縮、排氣過程，螺桿每旋轉一周產生12個壓縮循環，每分鐘排氣達36000次。

1.1.4油氣分離器

油氣分離器是把從主機出來的油氣混合氣體分離開來的一種裝置，主要由筒體、粗分筒、油精分離濾芯、回油管組件等組成。主機排出的油氣混合氣切向進入筒體，沿筒內壁流動，在離心力作用下，油滴聚合在內壁上，然后油氣混合氣上返，油滴沉降。這樣利用旋風分離法和上返分離法使絕大部分潤滑油得以分離出來，并沉降到分離器底部（即油箱）。

含有少量油霧的氣體進一步流入精分離器濾芯時，濾芯對氣體中的油霧進行過濾，進行精分離，形成的油滴下沉至濾芯底部，經回油管及節流片返回到空壓機進氣低壓部分。而經過最小壓力閥排出的氣體是高品質的壓縮氣體。

1.1.5最小壓力閥

最小壓力閥是保證油氣分離器中最小排氣壓力的閥門，由閥體、濾芯、筒體、彈簧等組成，聯接在油氣分離器筒體蓋板上，其功能為：當空壓機運行時（該閥處于關閉狀態），閥前系統很快建立起潤滑油所需的循環壓力，確保主機的潤滑。當濾芯內壓力超過0.4MPa時，最小壓力閥開啟。最小壓力閥設定開啟壓力，保證了主機正常的運行，另外還能防止卸載或停機時壓縮空氣倒流，損壞主機和濾芯。

1.1.6氣冷卻器

氣冷卻器是對壓縮空氣進行冷卻的裝置，FHOG-75A型空壓機采用的是輕便高效板翅式冷卻器，通過冷卻風扇的冷卻風，對空壓機排出的壓縮氣進行冷卻。

1.1.7氣水分離器

氣水分離器是用于分離壓縮空氣和水蒸氣的裝置，安裝在空壓機與儲氣罐連接的管路中。

1.2油路系統

油路系統包括：油箱（油氣分離器底部）、油冷卻器、油濾清器、斷油閥。

1.2.1油箱

油箱是空壓機的儲油裝置。油箱與油氣分離器一體并位于油氣分離器的下部，有加油塞、放油塞、油位計等。當空壓機運轉時，油氣分離器中的氣體，在最小壓力閥的作用下，首先建立起壓力，迫使潤滑油通過油冷卻器，再經過油濾清器，進入斷油閥，從斷油閥分三根管路對主機上、下噴油孔和機械密封部分供油，或分兩根管路只對主機上下噴油孔供油，以帶走空氣在被壓縮過程中所產生的熱量，同時對主機工作腔進行潤滑及密封，避免內泄漏。

噴入壓縮機的油與空氣混合后被壓縮，再通過排氣單向閥重新進入油氣分離器。

1.2.2油冷卻器

油冷卻器是對空壓機潤滑油進行冷卻的裝置。風冷機型油冷卻器采用板翅式鋁合金結構，其冷卻方式和空氣冷卻器相同，用同一冷卻風扇進行冷卻，降低潤滑油溫度，保證機組的運轉可靠穩定。

1.2.3油濾清器

油濾清器是對進入主機的油進行過濾的裝置。油濾清器采用裝有差壓發訊器的濾芯組成，其功能是濾去油中顆粒、灰塵和雜質，保持潤滑油的潔凈，對星輪片和螺桿及機械密封的運轉起保護作用。

1.2.4斷油閥

斷油閥是控制潤滑油進入主機的閥門。在開機瞬間，主機高壓區即時向斷油閥端部供氣，克服彈簧壓力，推開浮動塞，打開斷油閥閥芯，開始供油。機組運行時，斷油閥保持常開狀態。機組停機后，斷油閥關閉，以防止油涌進機殼內。

2.設備缺陷分析及處理

空壓機設備缺陷按系統可分為：電氣回路缺陷，工作部件缺陷，管路系統缺陷。

2.1電氣回路缺陷：

2.1.1空壓機無法啟動：空壓機無法啟動缺陷大致可分為線路故障、保護動作、啟動設備故障等。①保險絲燒壞：檢修或更換；②斷相缺相保護器動作：檢查三相電源；③電壓太低：檢查電壓；④過載繼電器動作：拉下復位桿；⑤中間繼電器故障：需檢修或更換；⑥按鈕接觸不良：需檢修或更換；

2.1.2電機未進行“Y-△”型轉換，運行指示燈不亮：電機正常工作程序為：按下起動鈕后，起動指示燈亮，電機在“Y”型連接狀態下起動運行，經延時25～35秒后，由“Y”型轉“△”正常運行，運行指示燈亮，在電機起動的同時，少量空氣從卸載閥的小孔吸入，在電機“△”正常運行時，電磁閥滯后得電，關閉放空閥，進入負載運行工作狀態，壓縮氣體在油氣分離器中建立起壓力。因此，電機未進行“Y-△”轉換，應該是時間繼電器KT1損壞，需檢查時間繼電器KT1，確認損壞后更換。

2.1.3在達到卸載延時后，仍未停車：低壓空壓機設置有延遲停機，若在機組卸載設定的延時時間內（4～6分鐘）排氣壓力就降到壓力控制器的下限負載壓力時，空壓機將重新恢復到負載狀態運行。因此，若超過延遲卸載，應該是時間繼電器KT2損壞，應檢查KT2時間繼電器，若損壞，應更換。

2.1.4運轉電流高：①電壓太低，檢查電壓；②排氣壓力太高，檢查排氣壓力；③油濾清器堵塞，檢查油濾清器；④空壓機主機故障：在判斷主機故障時，應先手動盤車空壓機，若手動盤車靈活，可排除主機故障；若手動盤車較緊，應拆卸主機調整星輪體同空壓機氣缸壁間隙，星輪體間隙調整時應注意星輪體與單螺桿嚙合的斜面尺寸，若尺寸不合適需要打磨，間隙過小會導致機組過載，電流過大，間隙過大會導致機組工作效率低下，排氣壓力不足，因此，其間隙應控制在0.05mm-0.10mm。。

2.1.5按下停車按鈕，電機延時停車不符合規定：檢查時間繼電器KT3，若損壞，應更換。

2.1.6油氣溫度高，溫控動作停機：機組正常運行溫度應該在75℃-100℃之間，機組冷卻風扇在油溫達到80℃時啟動。如油溫過高，首先應檢查散熱風扇是否啟動，如未啟動則檢查風扇控制回路。油溫過高還有其他六點可能存在的問題。①冷卻效果不好：改善機房通風，清潔散熱器散熱面；②油冷卻器內、外部表面堵塞：檢查，清洗；③油位過低，油量不足：檢查，加油，在停機狀態下油位控制在“70”處；④斷油閥故障（溫度直線上升）：在開機瞬間，主機高壓區即時向斷油閥端部供氣，克服彈簧壓力，推開浮動塞，打開斷油閥閥芯，開始供油。機組運行時，斷油閥始終是開著的。機組停機后，斷油閥關閉，以防止油涌進機殼內。若斷油閥故障，開機時，未開啟，則油路不暢導致油溫急劇上升，因此，應檢查斷油閥；⑤油濾清器堵塞（而油濾清器未發訊）：濾清器堵塞導致油路不暢，油溫過高，因此，應清洗或更換空氣濾清器。

2.2工作部件缺陷：

2.2.1空壓機不能滿負載運轉：①氣路上壓力超過空壓機額定負載壓力，壓力控制器斷開：不必采取措施，氣管路上的壓力低于壓力控制器負載（復位）壓力時，空壓機會自動加載；②電磁閥失靈或電磁閥管路堵塞、泄露：電磁閥失靈導致油氣分離器中的壓縮空氣無法進入卸載閥壓力腔，電磁閥堵塞、泄露導致卸載閥壓力腔壓力不足，因而導致卸載閥無法開啟，空壓機無法滿負載運轉，此時應檢查電磁閥及其管路；③壓力控制器失靈或電磁放空閥失靈：排氣壓力超過額定排氣壓力（達到卸載壓力）時，壓力控制器觸點打開，電磁閥斷電，卸載閥關閉，電磁放空閥放空，最小壓力閥關閉，空壓機卸載。因此，如果空壓機無法滿負載運轉，可檢查壓力控制器或者電磁放空閥；

2.2.2已超過排氣壓力而空壓機未卸載，安全閥已動作：①壓力控制器整定值不適當：檢查，調整；②與壓力控制器相聯接的管接頭處漏氣：檢查，處理；③電磁閥失靈：電磁閥失靈未斷電，空壓機無法卸載。應檢查電磁閥以及電磁閥與卸載閥之間連接管路；④卸載閥不關閉：卸載閥可能出現卡阻或卸載閥機構故障關閉不嚴，應拆卸檢查；⑤電磁放空閥失靈：檢查，必要時更換；

2.2.3排氣量排氣壓力低于規定值：①空氣濾清器濾芯阻塞：空氣濾清器濾芯阻塞導致油路不暢，應檢查清洗或更換濾芯；②油氣分離器與卸載閥間的控制管路上有泄漏：檢查管路及連接處，若有泄漏，則需檢修；③電磁放空閥失靈：拆卸空氣過濾器與卸載閥之間連接管路，如在負載運行時漏氣，則更換放氣閥；④卸載閥不全開：卸載閥可能出現卡阻或卸載閥機構故障關閉不嚴，應拆卸檢查；⑤安全閥泄漏：拆下檢修或更換；⑥星輪體與缸體、單螺桿間隙過大：調整星輪體同空壓機氣缸壁間隙，星輪體間隙調整時應注意星輪體與單螺桿嚙合的斜面尺寸，若尺寸不合適需要打磨，間隙過小會導致機組過載，電流過大，間隙過大會導致機組工作效率低下，排氣壓力不足，因此，其間隙應控制在0.05mm-0.10mm。

2.3管路系統缺陷

2.3.1從水氣分離器排放的冷凝呈乳化狀：①油位過高：檢查，停機后放油至正常油位；②油氣分離器濾芯處回油管接頭中的節流孔阻塞：清潔節流孔；③油氣分離器濾芯失效：檢查，更換；④最小壓力閥彈簧疲勞：更換彈簧。

2.3.2停車后空氣油霧從空氣濾清器中大量噴出：①排氣單向閥泄漏或損壞：檢查，修理，如有必要則更換，并應同時更換空氣濾清器濾芯；②斷油閥泄漏或損壞：檢查，修理，并更換空氣濾清器濾芯；③放空閥未放空：檢查：修理：更換；④最小壓力閥泄漏：拆下檢查閥片及閥座：修理或更換

2.3.3加載后安全閥泄放：①安全閥失靈：檢查，更換損壞的零部件；②最小壓力閥機構故障（打不開）：檢查，必要時更換。

3.結束語

葛洲壩電站低壓空壓機是其氣系統的重要組成部件，是機組停機時的剎車，檢修時的動力源泉。其穩定運行關系到機組的可靠制動，關系到機組檢修的順利進行。其缺陷既可按電氣回路系統、工作部件、管路系統分類，也可以按照明顯缺陷和隱性缺陷分類，明顯缺陷即是我們能夠從外觀上檢查出的缺陷，如漏氣、漏油、油位過低或過高等；隱性缺陷如油質乳化、工作部件過載、濾清器堵塞等，需要手動操作才能檢查，這種缺陷需要維護人員定期進行檢查，若未及時發現則可能釀成重大故障甚至影響到低壓氣系統的可靠性，因此，設備缺陷處理仍然是預防為主。

參考文獻：

[1]螺桿式空氣壓縮機使用說明書.上海市飛和機械有限公司.

[2]葛洲壩電站氣系統低壓機運行維護規程（2015）.

[3]馮慧潔、孟凡昌、郭偉寧、朱保慶.噴油螺桿式空氣壓縮機常見故障分析及處理.石油與化工設備2010年第13卷.