空气压缩机的故障及事故原因和解决方法

供稿|杜汉泽

空气压缩机的故障及事故原因和解决方法

供稿|杜汉泽

内容导读

空气压缩机作为供水作业区的重要设备，它的故障及事故往往导致污泥处理系统停产。文章从主要零部件的加工精度、安装精度、安全操作规程以及设备维护等方面进行分析，探讨解决方法及注意事项，减少故障发生率，推动设备经济运行，实现生产顺畅。

空气压缩机是指以空气为工作介质与能量载体的机械设备，是将动力能转变为气体压力能的机器。本钢供水厂现使用的空气压缩机的规格型号为V3－3/8，电机功率22 kW，转速980 r/min。在污泥处理系统中，该设备是作为第一道工序来传输气体的，因此压力能是后部工序能否正常运行的关键性因素。在2014年的运行过程中，空气压缩机一共出现6次故障，2次事故。其中故障常发的部位主要是空气滤清器，即进气量不足导致的污泥处理系统无法正常运行。分析发现：故障原因为积垢堵塞，致使排气量减少。通过对进气滤清器进行彻底清洗，安装之后再次启动，污泥处理系统正常运行。而连杆断裂事故直接导致污泥处理系统停产。对空气压缩机进行分解检查，对断裂连杆进行更换后，污泥处理系统即恢复正常生产。

故障的产生及解决方法

排气压力低

此处所说的排气压力不足是与空气压缩机的设计排气压力相对而言的，直观现象表现在压力达不到额定压力值。本钢供水厂现使用的空气压缩机的额定压力值为0.8 MPa，如小于0.8 MPa时系统将不能正常运行。从现场各种数据分析，出现故障的压力为0.6～0.4 MPa较多，在生产实践中，经常发生以下几种情况：

空气滤清器的故障：由于使用时间过长，产生污垢或者是滤网破损，进入空气管路的杂物就会比较多，从而造成空气滤清器堵塞，此时的实际压力值就会少于额定压力值，造成空气压缩机故障。因此，应该定期清洗空气滤清器并更换滤网。

气缸组件的故障：气缸组件包括气缸、活塞、活塞环等。生产中各零件之间产生的磨损，会导致零部件的间隙值较大，致使气缸内部造成压力降低，无法达到额定压力值。此时空压机本体会产生震动并有异音。因此，应加强设备巡视检查，及时发现异常，进行分解检修，及时更换损坏的配件。

密封填料的故障：由于密封填料的外形尺寸不均匀，在安装过程中，中心尺寸偏差较大的部位就极有可能产生漏气。同时设备运行时间过长也会使填料磨损、拉伤等，产生压力不稳，波动较大，此时的压力值为0.4 MPa的情况较多，不能达到额定压力值。因此，一方面要在安装使用过程中，在填料函处加注润滑油，使其达到润滑、密封、冷却的作用。另一方面要及时检测，发现磨损严重时，必须尽快更换。

吸、排气阀的故障：在实际生产中，由于吸、排气阀检修或维护的不及时，会造成阀底与阀片有夹杂物，达不到关闭程度，导致漏气。其次当阀门使用时间较长，也会造成阀座与阀板处磨损严重，产生一定的间隙值，导致漏气。此时气缸内的压力值低于额定压力值。因此，必须要定期清理杂物，及时更换吸、排气阀。

排气温度偏高

这里的温度偏高是指生产中排气温度高于空气压缩机出厂时的设计值。从生产现场看，影响排气温度的因素主要有：空气的自然温度偏高，尤其夏季比较明显；空气压榨机室内排风系统的不完善；空气压缩机的冷却器内水垢多。这些因素都会导致排气温度偏高。如果排气温度长时间偏高，将导致空气压缩机本体的零部件损坏。此外，水冷式空气压缩机断水或缺水时均会使排气时温度升高。因此必须完善室内排风系统，及时清洗冷却器内水垢。

运行声音不正常

当设备运行中有异响时，一般来讲，主要是由于设备地脚螺栓松动、设备各零部件之间磨损严重、设备内部零部件损坏或断裂、管路内进入杂物以及设备润滑不良等现象造成的。对于此类故障应当引起高度重视，因为它是设备损坏的前兆。应制定严格的设备管理制度，加强对设备的检查检修，调整零部件安装间隙，紧固松动螺栓，及时更换零部件。

运行温度不正常

设备运行时的正常温度应该在70 ℃以内。当超过该温度，应及时停机，对设备进行全面检查，避免情况恶化，发生设备事故。之所以出现运行温度不正常的现象，主要有设备润滑系统存在问题、设备零部件之间磨损严重、易损产品质量不过关、设备检修质量低、安装质量差等原因。因此要加强对设备的检查，改善油品质量，提高安装质量，严格把住备件的质量关，尤其是调整好缸体内部的零部件的配合间隙。

事故的产生及解决方法

对于任何生产现场而言，设备事故的发生都是致命的，更是应该避免的。通过分析发现本厂空气压缩机发生的事故主要有几个方面，并根据原因分析提出了解决方案。

断裂事故

曲轴断裂：曲轴是空气压缩机主要零部件之一，之所以发生断裂事故，从现场情况来分析，主要原因有：材质本身的缺陷，如铸件有砂眼且内部组织不均匀，热处理时，产生应力没及时消除；同时长期的超负荷运行，产生了疲劳损坏等因素。最终导致曲轴断裂，生产系统瘫痪。应该从材质质量入手，提高品质，特别是热处理环节的质量，尽量避免负荷运行。

连杆断裂：作为空压机主要零部件的连杆，其断裂主要的原因有二。第一是设备长时间超负荷运行，致使零部件疲劳损坏变形，各连接件之间松动。其次是零部件的产品质量及加工质量存在问题。2014年9月发生的一次断裂，经现场设备分解，就发现是连杆螺栓断裂，更换质量较好的螺栓后，设备即正常运转。因此，为了避免此类事故，应该避免设备长时间超负荷运行，改善易损件的材质，制定易损件的更换周期，提高加工质量及安装精度。

活塞杆断裂：活塞杆断裂的主要原因是活塞与活塞杆之间在安装时的质量问题，表现在螺栓的连接处易发生断裂。其次是气缸活塞与活塞杆之间滑动频繁磨损，导致间隙增大，使活塞下沉，产生附加载荷，使其它零部件之间的配合发生异常改变。因此应该加强点检密度，及时发现征兆，及时排除故障。

冷却器破裂：本钢供水厂现使用的空气压缩机的冷却是水冷机，在北方冬季使用时存在不少问题。最主要是因为室内冬季难以保温造成的破裂。例如在运转设备停车时，如果没有把冷却水及时排出，就会导致冷却水结冰，致使冷却器破裂。或者当冷却器在低水位运行时，长时间的运行，导致断水，从而使设备温度升高，也容易导致破裂。因此使用后必须及时排水，运行前应检查是否存有冷却水。

结束语

通过大量生产实践，发现空压机的故障主要是排气量不足、排气温度、压力等的不正常造成的，致使污泥处理系统不能正常运行。而造成空压机直接瘫痪的主要原因则是曲轴断裂、连杆的断裂等事故。通过制定一系列的设备管理制度，加强设备管理及提高检修质量，对操作人员进行技术指导及技术培训，全面提高全员设备管理能力等方法，可以避免或减少空压机的各种故障和事故的发生率，提高设备的利用率。

[1] 张克危. 流体机械原理. 北京：机械工业出版社, 2000.

Cause and Solution of Air Compressor Malfunction

/ Du Han-ze

10.3969/j.issn.1000–6826.2015.03.13

杜汉泽（1963—），男，毕业于东北大学，现从事机械设备的管理工作，机械工程师。通信地址：117000辽宁省本溪市平山区钢铁路2号本钢集团板材供水厂，E-mail: 31826951@qq.com。

本钢板材股份有限公司供水厂，辽宁 117000