煉油廠機組蓄能器故障分析與處理

黃曉勇

[摘 ?要]本文通過對煉油廠離心式壓縮的囊式蓄能器在運行中出現的故障匯總整理，從安裝、維護及檢修進行了分析，為及時、準確排除蓄能器的故障提供了保障。

[關鍵詞]囊式蓄能器 故障整理 分析

[引 ?言]蓄能器是煉油、化工等裝置中，大型機組和特閥設備液壓系統的輔助裝置，是設備儲存壓力能，并在需要時釋放出來的重要附件之一。本文主要以煉油廠大型機組所使用的囊式蓄能器為基礎，依據甲醇裝置CO2機組蓄能器出現故障，對其原理、安裝、維護進行較為系統的闡述，旨在提高設備維護與維修人員的專業技能，以此，實現設備“安全平穩的長周期”運行。

一、囊式蓄能器的主要用途

囊式蓄能器是在液壓系統中起儲存和釋放能量的液壓元件，與其它型式蓄能器比較，它具有油氣隔離，油不易老化，反應靈敏，尺寸小，重量輕等特點。在液壓系統中起儲存能量，穩定壓力、減少液壓泵功率，補償漏損，吸收沖擊壓力和脈動壓力等多種作用。

二、蓄能器的日常檢查

通常采用目視、聽覺和手摸及儀表等簡單的方法進行外觀及狀態的檢查，當蓄能器投入運行后，應定期對膠囊內的充氣壓力進行檢查，發現有漏損應及時補充氣體，漏損嚴重時應查明原因（膠囊損壞、充氣閥密封不嚴或充氣閥與充氣閥座密封不嚴等），及時修復。對于長期停用的蓄能器，應關閉油口與壓力油管之間的截止閥，保持蓄能器內的油壓在充氣壓力以上。蓄能器在液壓系統中屬于危險部件，所以在操作過程中要特別注意安全。

對于囊式蓄能器充氮壓力的確定，一般情況下，囊是蓄能器的氮壓力可參考下列數值：

1、沖擊緩沖：充氣壓力為系統工作壓力的 90%;

2、消除脈動：充氣壓力為系統工作壓力的 60%;

3、能量儲存： 充氣壓力應低于系統最低壓力的 90%，且高于系統最高工作壓力的 25%;

4、熱膨脹補償： 以液壓系統封閉回路中的最低壓力或稍低一點的壓力作為充氣壓力。

需要說明的是：囊式蓄能器的充氮壓力，嚴格的來說，必須按照設備的生產廠家提供的相關技術資料說明和參數為基準。

三、故障分析、排除

（一）主要故障

我們設備維護和維修作業中發現，蓄能器主要出現的常規性故障有：

1、蓄能器在液壓系統使用中有時會出現不能保壓、夾緊、加速、快壓射、增壓、緩和液壓沖擊和吸收壓力脈動的情況。

2、充氣閥密封不嚴;

3、充氣閥與充氣閥座密封不嚴;

4、膠囊破損;

5、閥體、充氣閥座與殼體連接處漏油等，這些功能失效的故障大多是由蓄能器吞吐壓力油的能力引起的，故稱蓄能器引發故障。

在此，要提醒維護和維修作業人員要注意的是，上述任何一種維修，均在維修前先卸去蓄能器中的液壓油，然后用充氣工具排盡膠囊中的氣體，然后才能拆卸蓄能器及各零件。

（二）主要故障分析

我們通過對蓄能器的相關技術資料和實際維修作業中的學習，對其產生的故障原因分析如下：

1、充氣壓力：若充氣壓力太低，供油體積太小，保壓壓力下降快，保壓時間短會導致液壓泵頻繁地給蓄能器充油。在夾緊時夾緊壓力也下降快。當壓力下降到最低工作壓力時液壓泵又開始向蓄能器供油充液，但到充液壓力實際回升要延遲一段時間。在這段時間內夾緊壓力一直會下降到臨界工作壓力以下導致夾緊失效。反之。當蓄能器提提供的壓力油小，就無法進行補油，以實現加速、快壓射和增壓動作。相反充氣壓力比較低時，蓄能器從充壓到儲存的壓力油多，就能完成加速、快速射和增壓動作。當蓄能器用于緩和液壓沖擊和吸收壓力脈動時，充氣壓力分別為系統工作壓力的90%和液壓泵出口壓力的60%時較合適。若充氣壓力太低，蓄能器幾乎無儲能作用，但對緩和液壓沖擊和吸收壓力脈動仍有作用。

2、最高工作壓力：當蓄能器最高工作壓力較低時，蓄能器的供油體積比較小。這種情況下若用蓄能器補油保壓和夾緊，必然出現壓力下降快、保壓時間短、夾緊失效之類的故障;若用蓄能器加速、快壓射和增壓時也因供油體積太小，不能補油，必然導致不能加速、快壓射和增壓。特別是充氣壓力也同時增大時問題更嚴重。相反蓄能器最高工作壓力比較高（但滿足要求）時不會產生以上故障。蓄能器最高工作壓力過高時，不但不能滿足工作要求而且會損壞液壓泵，浪費功率。

3、液壓元件泄漏：在液壓傳動中和蓄能器相連接的液壓元件有單向閥、電磁換向閥和液壓缸等。這些液壓元件常出現密封不嚴、卡死不能閉合、因磨損間隙過大和密封件失效造成蓄能器在儲油和供油時壓力油大量泄漏。在這種情況下，若蓄能器是用來補油保壓和夾緊的，會因為補油不足而不能保壓、保壓時間短或夾緊失效。若蓄能器是用來補油加速、快壓射和增壓的，也會因補油不足而使這些動作無法完成。

（三）主要故障排除

1、當發生蓄能器不能緩和液壓沖擊和吸收壓力脈動故障時，其原因主要是充氣壓力太低。首先應排出蓄能器內壓力油，測定蓄能器內氣壓，給以確診。其次，要找出具體故障源，以便排除。當測知充氣壓力低時，可能是充氣不足，還可能是蓄能器充氣嘴泄漏、皮囊破裂、活塞密封不好等，應通過檢測確定。當測知充氣壓力高時，可能是設定值過高、充氣過量、或者環境條件（也有過高的），可能是液壓泵故障或液壓泵吸空;也可能是調壓不當;也可能壓力閥及調壓裝置有故障;還可能是有關液壓元件泄漏，造成系統壓力及蓄能器最高工作壓力過低或過高，也可直接造成蓄能器最高工作壓力過低或過高。

2、當確定故障原因是液壓元件泄漏時，首先應確定和蓄能器鄰接的液壓元件。在這些液壓元件中，單向閥、液控單向閥、各類換向閥和液壓缸泄漏幫障是較常見的。泄漏的原因大概有閥芯和閥座密封不嚴，閥芯卡死不能閉合，磨損造成相對運動面間隙大，密封元件失效。對所有可疑元件應按檢測的難易程度和發生故障的概率大小排序（易檢測的，故障概率大的排在前面），再按順序檢測，確定泄漏的故障元件。最后，拆開故障元件檢查、維修。

四、結束語

綜上所屬，蓄能器是一種能把液壓儲存在耐壓容器里，待需要時又將其釋放出來的能量儲存裝置。蓄能器是液壓系統中的重要輔件，對保證系統正常運行、改善其動態品質、保持工作穩定性、延長工作壽命、降低噪聲等起著重要的作用。蓄能器給系統帶來的經濟、節能、安全、可靠、環保等效果非常明顯。

參考文獻：

【1】錢錫俊 陳弘《泵和壓縮機》 石油大學出版社 ??1999年4月 ?第五版

【2】蕭開梓《化工機器安裝與檢修》 中國石化出版社 2002年10月 ?第四版

中國石油青海油田分公司安全監督中心 甘肅 敦煌 736202