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空压机 油分芯烧毁原因案例分析

[点击量: ][来源:博莱特]

2016-07-22

  空压机 油分芯烧毁原因案例分析

  空压机 为各行各业的企业生产提供空气动力,随着近 几年螺杆式空气压缩机行业大力发展,在大江 南北的工矿企业随处可见。油分芯 作为螺杆式空压机最重要的耗材之一,在空压 机使用过程中也会随之遇到这样那样的问题。其中油 分芯烧毁虽然比较罕见,但却时有发生。因为油 分烧毁造成的影响较大,大多数 空压机维修商和空压机生产企业遇到此问题时都非常重视,迫切希 望能找出故障原因和预防方法。

  本人2004年开始 进入空压机维修行业,2006年至今 一直从事油分芯的各种故障分析及售后工作,在现场 接触过众多案例。对于油 分芯烧毁问题的“疑难杂症”,本人结 合多年处理此类问题的经验,分析总 结了导致油分芯烧毁的各种原因,现与大 家分享一下本人这些年处理过的问题案例。

  任何厂 家的油分都有可能被烧,本人见 过各种国际品牌和国内品牌油分芯烧毁的案例:油分芯是被点燃的,要找到起火的原因,才能得出正确的结论。

  油分芯为何起火燃烧,导致起 火的因素有哪些呢?据我们 长期处理油分故障的经验发现:油分芯 烧毁的案例多数出现在每年冬天最寒冷的时段,而且通 常发生在早上机器刚启动的时候,这类案 例占我们处理案例的75%以上。其次是 空压机停机一段时间之后的初次启动,或保养 机器之后第一次启动就烧了油分,这类案 例占我们处理案例的20%左右。其他原因只占5%左右。下面就 各种现象的原因一一进行分析:

  一、寒冷天气烧油分

  国内很 多空压机小流量机器并未设计温控阀。冬天气温低,机油粘度变大更粘稠,机油流动慢。机器停 一段时间再次启动时,冷却器 里面的机油多数已经因停机流到油桶了。主机转 动时因没有旁通油路及时供油,机油需要走冷却器、油滤、断油阀 等才能到达主机,这段时间会比较长,主机会 有一段时间处于缺油状态,主副转 子干摩擦极易产生明火,喷入到 油气桶点燃油分。

  二、油路系 统设计有缺陷或没有温控阀

  油路系 统设计有缺陷或没有温控阀的机器,停机一段时间或保养 机器之后第一次启动就烧了油分。多数空 压机因油路设计缺陷,停机之 后的机油回流到油分桶内部,冷却器 内部和主机内部处于缺油状态而是由空气充斥其中。启动机 器时主机需将充斥在其中的空气抽走机油才能进入,由于管 路较长势必会造成供油时间过长,造成主 机喷火引发油分芯烧毁。有的操作工人(以新手为主)保养机 器时因未往主机进气口或油滤里面添加机油,保养完 之后就直接启动机器造成故障发生。这种情 况与停机较长时间出现故障情况是基本相同的。

  本人还 曾见过一种情况:有温控 阀设计但因某种原因短接了温控阀,旁通油路封死,机油只 走冷却器通道的机器,参考上一条内容。

  三、机器油 路系统出现故障

  主机得 不到机油注入冷却润滑,主副转 子和内部腔体及端面等形成干摩擦,高速旋 转下极易产生火花,通过油 气共管进入油气桶点燃油分滤材。这种情 况发生在极短时间,机器温 度传感器感温有延迟,高温跳 机保护还未及时反应,油分芯已经烧了。这种问 题一般发生在机器启动之初。星三角转换完毕之后,延迟几 秒后机器开始加载。因主油路故障,机油此 时还未到达主机压缩腔内部,进气阀全开,主机内 吸入了大量的空气,因压缩时无油冷却,主机运 转时会发出尖锐刺耳干摩擦的声音。因干摩 擦产生的火星进入到油气桶,高热气 流在明火的作用下迅速膨胀,大约10-20秒时间,安全阀开始泄放火烟。(细节说明:主油路 机油暂时没有输送到主机时,主机内 并不是完全无油状况,有微量 残油在压缩腔内,在主副 转子和压缩腔体及端面摩擦时,它更容 易作为一种助燃剂。压缩以 及摩擦带来的热量快速提升压缩腔内温度,会造成 这些微量的油出现闪燃现象。)

  有客户曾经质疑我,机器有高温保护,机器怎 么可能会因高温把油分烧坏?我想说,请问有 灭火装置的地方就不会发生火情吗?这里面 有个细节需要跟大家说明:所谓的高温保护,它的原 理是温度传感器与机器的控制电脑连接,温度传 感器检测主机排气口温度,随时监 测它所传输的温度值。当达到设定温度值(比如120摄氏度),控制电路断开停机,来保护 机器不长时间在高温下运行,以确保 机器各个部件不在高温下磨损和加速老化。

  首先,这个高 温保护系统主要是保护机器因一般因素造成高温,比如机 器油桶里油量不足、冷却器污染散热不良、油滤堵塞供油量不足、温控阀 故障使得机油进冷却器的通道太小,不能完 全关闭旁通引起的高温,机油变 质有积碳或结胶的情况等。但是,它不能 保护因无机油进入主机冷却主副转子和内部腔体摩擦产生的明火而立即停机。试想,如果用火去烧传感器,它是否能灭火,不能!它只能 缓慢的被火加热才能将它所感受到的温度“告诉”电脑(感温有延迟),让电脑来断开电路,主马达断电停止运转。此时主 机还不能及时停止,还需等 主马达受到阻力(来自于主机的负载力)之后停下而停止运转!试想另一种情况:如果当 机器的高温保护系统设计有缺陷或是出现故障时,是否也 会燃烧油分芯甚至更严重的后果?

  如何排 查这种故障原因:

  ·检查机油循环系统,断油阀 是否动作不良有卡顿。

  ·检查温 控阀工作是否正常,阀芯有 无卡在旁通与冷却器通道之间盲区。

  ·检查油 滤内部是否有积碳堵塞。

  ·检查冷 却器内部是否有结胶或积碳等杂质堵塞。

  相关案例一:

  国内一 品牌空压机生产商,大约在2010年前后,该公司多台20立方空 压机在国内一处煤矿企业服务使用期间,经常烧油分。一个月功夫,我司收 到他们公司退回十多个烧毁的油分芯。对此,本人甚是诧异,为何有这么频繁情况?仔细观察这些油分芯,发现了一个规律,每一个 油分芯烧坏比较严重的部位都处于同一个位置。因本人 当时处理这类问题也有些经验了,特意与 该公司相关人员联系告知了异常,并提供 了一些如何判断问题原因的方向。重点让 客户检查主油路系统温控阀、断油阀、油滤等 组件是否有异常。过了几日,他们来电话问我,断油阀 如果出现动作不灵敏会不会导致烧油分芯时,我肯定的告诉他们,百分百会烧油分芯。后来他 们告诉了我实情,该煤矿 生产用户在白天某一段时间电压会比正常电压低很多,由于该 空压机使用的是电磁断油阀,以至于 在白天那一时间段电磁阀因电压过低的问题,导致电 磁线圈通电之后磁力不稳定不能将阀芯打开(时而能开、时而不能开),造成机 器运行期间主机因突然无油冷却而产生明火烧毁油分。

  相关案例二:

  国内某一区域维修商,2015年1月份左右,当时保养的一台13立方的机器,发生连 续两次烧油分事件。与客户取得联系之后,他们表 示希望得到我们帮助,去现场 找原因解决问题。应客户 邀请本人特意去了一趟。

  去到维 修商铺头的时候,因他们 还要等候其他配件才能去现场,所以与他们交谈,顺便了 解发生问题前后的经过,希望能找到一些线索。与他们沟通得知,该机保养后,因为机器经常高温,他们清洗了散热器,未能解决问题。后来,更换了温控阀芯,而问题 就是从更换了温控阀芯之后出现的。当时的 情况就是更换阀芯之后开机,启动机 器后星三角转换正常,但是过了几秒之后,机器安 全阀就爆开释放了火烟出来。故障发生后,随即拆开油分桶,发现油分芯烧坏了。后来,他们重 新更换三滤和机油之后,再次开机,又出现同样的情况!

  通过他们的描述,本人分 析问题的核心就在于温控阀芯上面。我询问 他们温控阀是否用的是原厂件,他们说 当时就在公司仓库找了一个和原来的温控阀芯差不多大小的装上去了。于是我提议,问题很 有可能就出在温控阀芯,建议购买原厂的配件,带上配件去现场处理。拿到原 厂的温控阀芯之后,我和他 们的工程师一起去了现场。随即我 就让他们打开温控阀,我查看 了温控阀芯所处的位置,阀芯与 梭动底座的公共孔向旁通油路方向和冷却器进油管方向通量不足,刚好卡 在旁通油路与冷却器进油管路中间,两个方向都不畅通。更换了原装配件之后,启动机器,加载运行,主机运行声音平稳,温度正常,能卸载,机器一 切运行状况良好,机器恢复正常。

  问题原因:因选择 不匹配的温控阀芯导致主油路系统出现断油问题,主机得 不到冷却和润滑,主副转 子与内部压缩腔体干摩擦产生火花,喷到油气桶烧毁油分!

  记录事 件当时的部分图片,如图1。

  四、机器内 的静电积聚过多没有及时导出,引起火花将油分烧毁

  需要检 查以下几个方面:

  ①机器没 有接地或是接地但接触不良?

  参考:接地电阻≤5Ω

  ②油分桶 与接入到机器的地线是否导通?

  ③安装内 置油分芯且用石棉垫密封的,要检查 油分桶与油分石棉垫上的导电钉子是否接触不良,或是完全绝缘(安装油 分时与导电钉接触的位置是否有异物阻挡导致接触不良,或者绝缘)。

  ④油分芯 有无导静电系统或者导静电系统是否正常 。

  参考:用万用 表电阻档测试外网与法兰、法兰与内网、中网与法兰、法兰与 底部这些金属件是否都是导通状态。(新的产 品测试之后完全判断是否正常,如果是烧坏的油分,测试结果仅供参考。)

  五、空压机 进气口进入了异物

  空压机 进气口进入了异物,比如碎 金属颗粒杂质或碎布、纸片、各种纤维等等,吸入到 主机之后主副转子摩擦产生明火进入油气桶点燃油分滤材。这种情 况多数出现在装新机或主机维修后。曾经有 个空压机生产厂,因为主 机的纸质标签掉落进机头内部,结果在装配完试机时,主机喷 火把油分芯给烧了。

  相关案例

  国内一 品牌空压机生产企业,2007年1月份。该客户 退回一个烧毁的油分芯,客户表 示机器是在出厂前调试过程中发生的,让我们分析原因。检测完 油分的导电性能之后,并未发现异常。因感事态比较严重,特意去客户现场查看,希望能找到问题原因。

  到客户现场查看机器,发现机油并没有燃烧,损坏的 部件只有油分芯和压力维持阀。检查油 路系统未发现异常,于是与 客户商量拆开主机看看是否能发现线索。拆开主机之后观察,主副转 子及压缩腔排气后端面上面都有多道无规则的刮痕,而且痕 迹处都有受到过高温而变色。于是推 断出有可能主机里进入了异物,可以放机油出来看看,异物是 否还残留在油桶内部。放出机油后,仔细观 察存放机油的盒子,发现里 面有几颗粗糙的金属颗粒。油分为 何燃烧的原因基本就明朗了,但问题 是这些金属颗粒从哪来的呢?

  主机内 部的金属颗粒是怎么进去的呢?有几种可能,是组装 主机或组装机器操作过程中漏进去的?还是人为造成?查看了 主机的存放地点,发现很 多主机就放在组装生产线上。有些被拉伸膜覆盖,有些主 机进气口敞开完全无遮挡(或许是 查看主机时人为破坏了密封)。组装生产线比较复杂,有砂轮机,手磨机操作,有些金 属末在空中飞溅,判断很 有可能与此有关。后来与客户沟通,建议主 机进排气口都用薄膜等密封材料封口,主机没 有准备接上进气阀和空滤组件时,不要轻 易破坏此进排气口密封。

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  六、空压机 机油品质有问题

  空压机 机油品质有问题,如抗氧化性差,产生积碳和结胶,长时间 的残留在主油路系统的各个部件上,导致油路系统不通畅,这些杂 质进入主机以后压缩容易产生明火,到达油气桶烧毁油分。建议使 用品质较好的空压机油,机器处于高温运行时,及时排查高温原因,将温度降到合理值。对于油 品里已经有积碳或结胶的情况,需及时 清洗空压机油路及相关部件,将所有杂质清理出来,再更换 品质较好的机油加入机器运行,以确保 机器不再发生类似故障。

  七、电气线路短路

  因电气 线路短路引发的明火点燃了机器隔音棉,烧穿进气软管,火源进 入空压机内部烧毁油分和机器的配件,如压力维持阀、排气管、冷却器等,整台机 器基本燃烧的面目全非。该案例本人在2005年做维 修保养工作时曾经遇到过。一个纺织行业的客户,空压机就在车间里面,没有单 独的空压机房间。厂里面 空气中经常飘着一些纤维丝,空压机 内部和电控箱里面也附着了很多这种纤维丝。有一天 突然电控箱起火燃烧引发空压机系统内部着火,好在空 压机附近几个员工及时拿起灭火器灭火,才不至 于引发整个工厂发生火灾。后来清 理机器时发现机器的大部分配件都烧坏了,电控箱线路烧毁,隔音棉烧化,进气软管烧坏,冷却风扇熔化。主机内 部有很多碳化的颗粒,油分烧毁,压力维持阀烧坏,冷却器烧穿等等。

  因油分 燃烧还有可能带来更严重的事故,如何预 防油分烧毁尤为重要。结合以往经验,特列举 了一些预防方案,以减少 此类事件发生的概率。

  1.因故停 了一段时间的机器(工厂放假、主机大修、马达维修等),或冬天气温低时,再次启动机器前,往主机 内部加入少量机油,让主机 启动时有机油润滑和冷却。启动时,点动机 器星三角形转换完毕之后立即停机,等待几 分钟之后再次如此启动,两到三个循环之后,正常启动机器!

  2.关于预 防静电释放产生明火烧毁油分:检测机 器的接地是否正常、油气桶 是否与机器地线导通、安装油 分时注意观察与石棉垫接触的油分桶平面是否有异物。比如生锈的平面、有涂过密封胶的平面,或者其 他异物影响到与油分接地导通,还有观 察油分石棉垫上的导电钉是否还在。

  3.检测电 控箱内有无纤维、泡沫或 者其他易燃的材料,防止电 控箱内各部件工作时产生的电弧引燃这些材料,从而引 发火灾烧毁机器!

  4.平常注 意机器的排气温度,一旦发 现机器长时间排气温度过高运行时,找出高 温原因并解决问题,让机器 在正常的排气温度下运行!避免机器长时间高温,引发油 路系统故障导致火情发生,减少此类隐患。

  5.针对国 内品牌空压机的维修建议:设计了 温控阀的机器出现高温问题,应遵循 根治问题的原则,温控阀 坏了该更换就更换,不要随意短接温控阀。给用户 说明不换的隐患,避免发 生更严重的事故!

  6.对于大 多数国内的空压机生产企业,建议不 要牺牲产品质量而降低成本来博取销量!温控阀这个配件,国际品 牌大小机器都标配,这是有 它存在的意义的!而部分 国内企业为了省成本,采用了 简易的电脑控制冷却器风扇启停来达到控制排气温度,忽略了 没有温控阀而带来的隐患。为了减 少此类问题隐患,建议空压机生产企业,出厂前配上温控阀!

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