阿特拉斯GA75型空壓機排氣高溫故障分析及處理

楊 光

(中海石油(中國)有限公司天津分公司渤南作業公司 天津300456)

螺桿式空壓機是用來提高氣體壓力和輸送氣體的機械設備。螺桿空壓機具有結構簡單、易損件少、配件更換方便、噪聲小及運轉安全可靠等優點，因而在石油鉆井中得到越來越廣泛的應用。空壓機排氣溫度過高會使潤滑油在金屬的催化下出現熱分解，生成對工作有害的游離碳、酸類物和水分(結碳)，嚴重時會使整個主機螺桿卡死或出現停跳現象，而影響企業的正常生產[1]。楊麗珍[2]對 LGF160型螺桿壓縮機排氣溫度高原因分析及處理措施進行論述，吳松林[3]對 LU250W-8.5型空壓機排氣溫度高原因分析進行論述，黃盤明[4]對 ZR160空壓機一段排氣高溫報警解析進行論述，指出了影響空壓機排氣高溫的相關零部件以及其他因素，并提出了排除故障的方法。筆者針對海上平臺為原油天然氣處理、邏輯信號關斷、現場風閘提供氣源的阿特拉斯 GA75型空壓機自動化控制集成度高、結構簡單、氣源輸出穩定的特點，從GA75型空壓機工作原理及內部流程出發，分析了“排氣高溫”原因，并提出故障處理方法，保證設備穩定運行。

1 阿特拉斯 GA75型空壓機工作原理及內部流程

阿特拉斯GA75型空壓機為雙螺桿壓縮機，功率為 75,kW 的主電機帶動壓縮機連續運行，經過空氣濾器、進氣蝶閥后，與滑油一起進入壓縮機主機，經過壓縮機壓縮后，油氣混合物經油氣分離器、最小流量閥、冷卻器排出機組。滑油從主機排出后，經過油氣分離器、溫控閥、溫控開關、單流閥、滑油濾器、冷卻器后再次進入主機中，往復使用。“排氣高溫”表明空壓機系統存在故障。

2 故障分析及處理

2.1 缺少滑油

阿特拉斯 GA75型空壓機滑油具有冷卻、潤滑、清潔等作用，在空壓機運行過程中，大部分滑油通過油氣分離器分離后回到壓縮機，少量滑油隨壓縮空氣排出。機組長期運行后，滑油逐漸減少，最終導致缺少滑油。

定期檢查滑油液位、壓縮機卸載時，液位在滑油視窗的 1/5左右，壓縮機加載時，液位在滑油視窗的1/2與3/4之間。滑油過少會導致壓縮機排氣高溫，但滑油過多會導致消耗滑油量增大，不僅浪費滑油，而且影響機組穩定運行。

2.2 滑油濾器臟堵

GA75型空壓機滑油濾器能夠過濾滑油中的雜質，清潔滑油進入主機，雜質留在滑油濾器中。當滑油濾器中存有過多雜質時，直接影響滑油過濾效果和滑油進入主機的滑油量，最終導致排氣高溫。

時刻關注滑油濾器壓差顯示器讀數，壓差接近報警值時，立即對濾器進行更換。更換不及時不僅會導致排氣高溫，而且會引起主機損壞等更加嚴重的后果。

2.3 冷卻器臟堵

GA75型空壓機滑油冷卻器和壓縮空氣共用一塊風冷板式換熱器。換熱器臟堵導致冷卻效果下降，最終導致排氣高溫。

定期使用金屬清洗劑與淡水混合，對冷卻器進行沖洗清潔，保證冷卻器效果良好；機組維保時，必須對冷卻器進行清潔；冷卻器臟堵會大大降低冷卻器使用壽命。

2.4 溫控閥故障

空壓機溫控閥是分配滑油進入冷卻器油量多少的溫控機械元件。當溫控閥故障時，過熱的滑油未經冷卻直接進入主機，最終導致空壓機排氣高溫。

當發現溫控閥故障時，需要對溫控元件或者溫控閥整體進行更換，保證進入主機的滑油處于正常溫度。

2.5 冷卻風扇故障

冷卻風扇是冷卻滑油和排氣溫度的重要設備，風扇動力由外置電機提供，當扇葉損壞、電機故障等導致冷卻風扇失去冷卻作用，會引起空壓機排氣高溫，定期檢查冷卻風扇及電機運行狀態，發現異常立即檢查或檢修。

2.6 出口管線或閥門堵塞

GA75型空壓機出口管線或閥門堵塞導致壓縮空氣排出不暢，最終導致過多的壓縮空氣停留在壓縮機出口段管線中，該段管線無法進行冷卻，最終導致排氣高溫。

定期對出口管線或閥門進行檢查(見圖 1)；日常巡檢時多關注排氣壓力是否完成周期變化；對出口閥門進行定期活動保養，能夠徹底解決問題。

圖1 滑油冷卻風扇檢查Fig.1 A technican checks the oil cooling fan

2.7 周圍環境溫度高

空壓機周圍環境溫度過高，不僅導致進入主機的空氣溫度高，而且直接影響冷卻器冷卻效果。空壓機撬塊應該設計和安裝在通風良好位置；當周圍環境溫度過高時，采用安裝大型工業風扇對撬塊進行強制通風；盡量降低壓縮空氣使用量，減少壓縮機加載時間。

2.8 主機出口溫度傳感器故障

空壓機出口溫度傳感器是檢測主機出口處滑油溫度和壓縮空氣溫度的主要元件，溫度傳感器故障或者跳變將會導致空壓機排氣高溫誤報警。

保證溫度傳感器處于正常良好狀態是解決該問題的主要手段，定期使用萬用表檢測溫度傳感器電阻值，發現電阻值異常，立即進行更換；傳感器頻繁故障時，可以采用換型的方法解決故障。

2.9 滑油不合格

當加入空壓機的滑油被污染或者使用非空壓機專用滑油，不滿足 GA75型空壓機使用要求，導致機組排氣高溫。定期對滑油取樣化驗，對不合格的滑油必須進行清潔和更換，在更換滑油的同時，對滑油系統進行多次沖洗替換，才能保證滑油系統穩定。

2.10 維護保養不及時

GA75型空壓機在使用過程中，未及時對空壓機進行系統維保和按時維保，導致空壓機性能下降、零部件失效等導致排氣高溫。

在機組使用中，必須按照《阿特拉斯GA75型空壓機維保手冊》中的內容進行維保，對在維保過程中發現的問題進行及時有效處理，保證機組穩定運行。

3 結 論

阿特拉斯 GA75型空壓機排氣高溫故障在機組使用過程中是一種常見故障，故障分析及解決主要從滑油系統、冷卻系統入手，并按照《阿特拉斯 GA75型空壓機維保手冊》進行維護保養，就能夠分析和解決排氣高溫故障。建議操作空壓機時，嚴格按照《阿特拉斯GA75型空壓機操作手冊》進行現場操作，嚴禁暴力操作及非正常操作。建議使用空壓機前，對撬塊處安裝兩個外置溫度傳感器，時刻監控空壓機周圍環境以及空壓機主機溫度，更能夠保證機組出現故障時，及時發現問題，避免空壓機故障進一步惡化。

［1］孫鵬，郝建宇，夏友剛，等. 淺析空壓機排氣溫度過高的故障排除和改造[J]. 今日科苑，2010(12)：69.

［2］楊麗珍. LGF160型螺桿壓縮機排氣溫度高原因分析及處理措施[J]. GM通用機械，2011(5)：32-33.

［3］吳松林. LU250W85型空壓機排氣溫度高原因分析[J].壓縮機技術，2014，6(248)：61-64.

［4］黃盤明. ZR160空壓機一段排氣高溫報警解析[J]. 設備管理與維修，2003(10)：17.