淺談空壓機系統的運維實踐

鐘思敏

【摘要】初次管理和運維離心式壓縮機組的空壓機系統，在缺乏管理制度和運維經驗的情況下，總結分析日常運維實踐，歸納了幾點管理建議。

【關鍵詞】空壓機 運維 ?實踐

引言

空壓機系統是壓縮機機組的重要輔助系統，主要為干氣密封、氣動閥門、電機正壓通風等提供干燥、潔凈的壓縮空氣，其運行情況直接影響壓縮機機組的正常運轉。

以某壓氣站為例，通過理論學習和投運以來的運行維護實踐，總結歸納關于空壓機系統的管理建議。

一、空壓機系統概況

1.空壓機系統基本情況

空壓機系統主要設備有無油風冷螺桿壓縮機、緩沖罐、冷凍式干燥機（即“冷干機”）、吸附式干燥機（即“吸附機”）、精密過濾器和儲氣罐。環境空氣經過空壓機增壓后進入緩沖罐，經過一級精密過濾器后，進入冷干機。由冷干機進行冷凍除濕，經過二級精密過濾器后，進入吸附機。由吸附機進行干燥劑吸附脫水。干燥、潔凈的壓縮空氣進入儲氣罐，輸往壓縮機廠房和工藝區。

2.空壓機系統日常運維要求

根據后端設備壓力需求（電機正壓通風需求：0.5-0.8MPa，干氣密封隔離氣需求：0.6-1.0MPa，氣動閥門動力氣需求：0.5-0.6MPa），空壓機系統出口壓力一般控制在0.72MPa左右。

二、空壓機系統主要設備工作原理

1.空壓機工作原理

空壓機為阿特拉斯·科普柯無油風冷螺桿壓縮機，能夠提供無油、無脈動的空氣。主要由空氣過濾器、驅動電動機、高低壓壓縮機機頭、冷卻風扇、油冷卻器等組成。

空氣流程：通過空氣過濾器吸入的空氣在低壓壓縮機機頭中被壓縮，然后被排放到中間冷卻器。冷卻空氣在高壓壓縮機機頭中被進一步壓縮并通過消音器和后冷卻器排出。

2.冷干機工作原理

冷干機為埃曼AM-100AC冷凍式壓縮空氣干燥機，主要設備為旋轉式壓縮機、熱交換器、蒸發器、氣水分離器、自動排水器等。

空氣流程：壓縮空氣通過冷卻器、熱交換器、蒸發器進行熱交換降溫，使壓縮空氣中的氣態水凝結成液態水，液態水由自動排水器排出機外，獲得干燥的壓縮空氣。

3.吸附機工作原理

吸附機為埃曼微熱再生吸附式干燥機，兩個吸附干燥塔通過氣流切換開關，交替地進行干燥和再生，使干燥劑可以循環使用。主要由吸附干燥塔（塔內充滿干燥劑）、單向閥、電加熱器、消音器組成。

空氣流程：增壓空氣進入A塔干燥，干燥后的大部分干燥氣體進入緩沖罐，一部分干燥氣體，經調節閥調節到接近大氣壓后，由加熱器加熱，再通入B塔，帶走B塔干燥劑中吸附的水分，從B塔排氣閥和消音器中排出。

三、空壓機系統的運維經驗教訓

建成后運行9個月，該站空壓機系統共計出現2次異常情況，1次為異常停機，1次為系統出口壓力過低。

1.變頻空壓機異常停機

事件經過：值班員工巡檢時發現空壓機房發出報警聲，檢查發現只有1號工頻空壓機正常運行，2號、3號兩臺變頻空壓機異常停機并發出警報聲，空壓機系統出口壓力持續緩慢下降。在進行復位操作后消除報警，兩臺變頻空壓機自動恢復運轉，出口壓力逐步回升到。

原因分析：上級變電站電網電壓異常波動，電網電壓瞬間大幅降低，在空壓機負載不變的情況下，造成電機電流瞬間大幅升高，超過變頻器額定電流使保護裝置動作。

汲取教訓：

①對變頻空壓機的認識不夠，不清楚電網波動會對空壓機的影響。

②未要求35kV變電站及時告知電網波動的情況。

總結經驗：

①兩臺變頻空壓機電動機功率75kW，額定電壓380V。電壓波動在±5%的范圍內，變頻空壓機可以穩定運行。

②要求變電站加強電網監控，特別是雷雨季節期，發現電網電壓波動，必須第一時間告知壓氣站。

③加強與35KV變電站的聯動。正常情況下，壓氣站與變電站用電話聯系。發生異常情況時，壓氣站與變電站用專屬防爆對講機直接聯系，縮短聯系過程中的等待時間。

④發生電網電壓波動后，壓氣站值班員工需立即對空壓機、變頻間、壓縮機、電動閥門等設備進行巡檢，確認設備運行狀況正常。特別是在雷雨季節，應更加關注。

⑤在中控室上位機上設置空壓機組出口壓力報警值，出現異常情況時，能及時發現異常情況。

⑥目前空壓機的報警裝置設置在噪音較大的空壓機房內，報警聲可能無法傳到值班室。報警裝置應設置在空壓機房門外，便于值班人員第一時間能夠聽見。

2.空壓機系統出口壓力過低

事件經過：值班人員巡檢發現空壓機系統出口壓力降低，最低時達到0.60MPa。站場立即加密過濾器排污頻次，同時對冷凍式干燥機進行暫時停機，排除了冷凍式干燥機內部冰堵原因。在新濾芯到貨前，通過拆除、吹掃濾芯進行吹掃，保持空壓機出口壓力達0.63MPa。過濾器濾芯送至站場，立即更換過濾器濾芯。

原因分析：過濾器濾芯嚴重堵塞。其中，一級過濾器濾芯中含油污和焊渣較多;二級過濾器濾芯含水明顯，污物較少;三級即第三級過濾器濾芯含焊渣較多。

汲取教訓：

①過濾器的差壓表不能作為判斷差壓的主要因素。直至更換濾芯前，三套壓縮機系統僅1號空壓機的一級過濾器差壓表數值為0.6bar，其它8個過濾器差壓表數值均為0。

②站場對空壓機系統的運維經驗不足、分析不徹底。前期，在兩臺空壓機同時運行，空壓機系統出口壓力降低時，未進行深入排查、分析，未向廠家進行咨詢。采用同時運行三臺空壓機的方式，暫時保持住空壓機系統出口壓力。

總結經驗：

①兩臺空壓機完全能夠滿足三套壓縮機機組的用氣量。若兩臺空壓機運行時，空壓機系統出口壓力較最初降低0.5bar時，應當對空壓機系統進行全面的檢查。

②站場的備品備件中應至少有9個過濾器的濾芯備件，即一級、二級、三級過濾器濾芯各3個。考慮到通常情況下，一級過濾器和二級過濾器更易堵塞，一、二級過濾器濾芯可適當增加。

③過濾器濾芯必須定時排污，必要時加密排污頻次。二級過濾器濾芯含水較多，適當延長排污的時間。

④原則上，盡可能避免在三臺空壓機同時運行的情況下，進行更換濾芯作業。若由于生產或備件方面的原因，只能在三臺空壓機同時運行時更換濾芯，必須有專人現場觀察空壓機系統出口壓力數值;最好在空壓機系統出口壓力不低于6.5bar時開展更換濾芯作業，避免由于出口壓力下降速率過快，觸發壓縮機機組停機連鎖。根據此次更換濾芯經驗，更換第一臺空壓機的3個濾芯時，出口壓力下降速率最快，約0.01bar/s。

⑤廠家建議更換濾芯的條件：過濾器24小時連續工作的情況下，2-4個月;或者在工況不變的情況下，如果出口壓力較最初降低0.5bar。

⑥過濾器差壓表應選用可靠性、準確性高的儀表。

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