某轮空压机排气温度过高的故障分析

惠 节，王宏明

(江苏海事职业技术学院，江苏南京 211170)

1 故障现象

某轮于20世纪70年代建造，5 000多吨，航行于长江航线，船上共有2台空气压缩机，都是固定、立式水冷二级级差活塞式空压机。转速为750 r/min，排气量为60 m3/h，一级排压额定压力为0.6～0.8 MPa，二级排压额定压力为 3.0 ～ 3.1 MPa。由于大部分时间用于学生实习，加上主机、发电机、汽笛、零件的冲洗等都需要压缩空气的辅助，因此空压机往往启动频繁。故障当天启动主空压机，实习学生在旁边观看操作，记录运行参数(因船舶建造较早，空压机没有现代精准的检测装备)，以训练学生的听、触、感等检测故障方法。空压机运行不久，学生报告其气阀频繁出现一阵阵的敲击声，停机后启动主备用空压机，其工作正常。当用手轻轻触摸主空压机的排气管时，感觉特别烫手。正常情况下，当空压机处于工作状态时，用手触摸压缩空气排出管时，不会感觉很烫手，显然该机排气温度过高。

2 故障原因分析

初步推测，空压机的低压级排气阀出现轻微敲击可能是由于气阀弹簧的问题，其次空压机频繁使用没有做好定期维护保养，存在泄漏从而导致排气温度升高。基于这种分析拆检了空压机的低压级排气阀，发现该阀的弹簧已经变形，阀座有许多细小的杂质，其垫圈已被腐蚀坏。此外，气阀还存在一些积碳，清洁后发现需换新气阀。安装好新阀后，又细致的检查一遍。开启主空压机运行，观察一段时间，没有听到敲击声，可是半小时后发现排气管烫手，连冷却水的出口管系都发热，此时意识到问题的严重性。在大管轮的指导下机舱人员对空压机进行了更为深入地检查，结合该空压机的工作原理及其结构特点，总结了其它可能导致该故障发生的原因:①吸气温度过高，而冷却能力未变，导致排气温度过高;②排气压力过高导致排气温度过高;③冷却器脏堵导致冷却不良，冷却水流量不足，低于正常值，造成冷却水对压缩空气的冷却能力不足，从而导致排气温度过高。

3 故障的排除

根据以上分析，首先考虑空压机是否因吸气温度过高而导致排气温度过高，因为主备用空压机正常工作，所以排除这一因素。是不是由于排气压力过高而造成故障的发生，先前检查排气阀时观察过排气压力发现其压力正常，在0.6～3.0 MPa之间，有时压力反而稍稍降低，显然排气压力过高也不是故障所在。

以上2种因素皆被排除，很可能是冷却问题，因为空压机已老化，先拆检主空压机冷却水出口阀，发现主空压机出水量很小，造成冷却水流量不足最有可能的原因就是冷却器内脏堵或者结垢。因为水垢在冷却水系统内形成，将会缩小冷却水流道截面面积，增加水循环的阻力，阻碍正常的热交换，随着水垢层的不断加厚，将造成设备严重的冷却不良从而带来一连串的恶果。拆检主空压机的冷却器发现水垢不是太厚，倒有不少杂质。因本轮管路均已老化，加之空压机冷却系统从未采用过化学方法除垢，为防管壁遭受腐蚀发生漏泄，我们采用机械除垢法，配合风动工具和压力水对空压机冷却系统进行除垢，并用手工除垢法对冷却盘管进行彻底的清洁。由于冷却器结垢不厚，分析可能是冷却水进机前的管路中存在着堵塞，从而造成冷却水进入冷却器的流量减少。

如果主管路堵塞了，那么主备空压机也会出现同样的症状，可以推断是主空压机冷却水进机前的一段管路。将冷却水进机前的进水阀拆开后发现该阀的垫片已经严重腐蚀，入口处有许多杂质。故障的真正原因是由于该空压机的冷却器的进水阀被杂质堵塞，造成冷却水进入冷却器的流量不足，使其对压缩空气的冷却能力达不到正常值，从而导致排气温度过高，间接导致气阀的温度升高出现敲击。

4 经验教训

此次事故虽然是船舶故障中的一个很小很普通的问题，但反观事故的根本原因，作为航运公司和轮机人员，有以下几点值得认真思考。

1)注重增加老旧船舶必要的检测装置和备件的质量与数量。目前，我国内河航行的大部分船舶均建造于上世纪70年代，由于船龄老、修理成本成倍增加，而航运公司往往认为船舶即将淘汰，不愿增加改造和修理投入，形成船舶越老，效益越好，安全投入越少，故障越多。从本次事故经验中得出:在管理内河船舶过程中应建立和健全维护保养体系，机舱增加一些必须的检测装置。如:空压机进、排水阀的压力表，流量表，传感器等。同时必须考虑增加船舶备件数量，提高备件质量。如:适当增设进、排气阀，活塞环等。

2)注重设备的维护，管理制度要规范化严肃化，有责任心更有主人翁的意识。故障的发生表现为突发和偶然，但它一定具有内在的联系和必然的规律。此次事故，因没有定期维护保养气阀导致气阀的弹簧变形、垫片腐烂;没能及时注意冷却水腔的结垢与杂质，进、排水阀的脏堵等，从而导致故障发生。此次事故充分证明:轮机人员检修时要以主人翁地位要求自己，更要有责任心，按时保质保量的做好维修、保养、检查。同时，航运公司管理制度要规范化、严肃化、奖惩分明。

［1］费千.船舶辅机 (第2版)［M］.大连:大连海事大学出版社，2007.

［2］满一新.船机维修技术［M］.大连:大连海事大学出版社，1998.

［3］郑仲金，吕凤明.船用空压机典型故障的事故树分析［J］.中国修船，2008(4).