水润滑螺杆式压缩机常见故障原因分析及解决办法

2014-12-26

于福友 杨勇 郑雪平
(中石油西南油气田公司重庆天然气净化总厂)
  摘 要:列举了重庆天然气净化总厂引进分厂水润滑无油螺杆式压缩机在实际运行过程中出现的常见故障,分析了故障产生的原因,提出了具体的解决办法。
  关键词:水润滑螺杆式压缩机;故障;分析;解决办法
  1 概述
  水润滑无油螺杆式压缩机和往复式压缩机相比,具有无污染、能耗低、噪音小、自动化程度高、维护费用低等特点。重庆天然气净化总厂引进分厂(以下简称引进分厂)于2000年9月和2001年4月,分别将3300(工厂风、仪表风单元)主压缩机位号为K一3301AB更换了复盛(上海)实业有限公司生产的ZW755W型水润滑无油螺杆式压缩机。由于运行过程中气量严重不足以及其它原因,两台压缩机在运行过程中均出现以下几种类型的故障。本文结合生产实际,对故障产生的原因进行了分析,提出了相应的解决办法。
  2 常见故障及解决办法
  2.1 水过滤器堵塞
  水过滤堵塞的问题在设备运行初期经常出现。在润滑水系统机体内,由于设备组焊过程中产生的小颗粒焊渣、铁屑等附着在过滤器滤芯表面,造成润滑水压差达到报警值。水过滤器压差开关设定的报警压力为196kPa。如果发现控制面板水过滤器堵塞报警就应及时更换水过滤器滤芯,否则会造成润滑水不足或排气温度超高。
  2.2 停机后进气口喷水
  造成该故障的主要原因是水停止阀关不严。水停止阀为两位两通电磁阀,压缩机启动时则通电开启;停机时则断电关闭,以便切断润滑水水路防止水气筒内润滑水继续喷人压缩机。2002年上半年在停机时出现水从空气进口喷出现象。空气滤芯上粘有的粉尘颗粒和水混合成泥浆从而造成空气滤芯失效。停机后进气口喷水的另外一个后果是压缩机反转,易造成压缩机转动部分机械故障。经过检查,发现水停止阀密封面磨损较严重,是停机后进气口喷水的主要原因,更换水停止阀后故障消除。
  2.3 高水位报警
  压缩机水位通过安装在水气筒侧面的浮球式液位计控制。当水位高时浮球上浮,上触点接触,泄放电磁阀带电开启,自动排水。当液位下降后浮球下降,触点分开,泄放电磁阀断电关闭,停止排水。当液位继续下降时,浮球继续下降,下触点接触,自动上水电磁阀通电开启,润滑水在压力作用下进入机头,补充润滑水。当液位上升后,触点分开,自动上水电磁阀断电关闭,上水停止。从现场运行情况看,造成水位高报警的主要原因是自动排水管路(件)堵塞。2003年8月在位号K一3301A发现水位高报警,经过检查,发现自动排水管路上的”Y”型过滤器堵塞。由于自动排水管线是采用Ø6紫铜管,其内径较小和水气桶内沉积的铁锈等均会造成管路堵塞,从而导致排水故障。因水位高,部分润滑水进入空气系统影响工厂风、仪表风质量,同时增加了干燥系统的负荷。所以应经常检查排水管路确保排水通畅,定期清洗水气桶,清除积存的脏物。
  2.4 排气温度过高
  造成排气温度过高的主要原因,是水过滤器堵塞造成润滑水不足和板式换热器结垢换热效果差。设定当排气温度达到65℃时压缩机自动联锁停机。正常运行时排气温度在50%~55℃,当温度达到60%时就应当检查整个润滑管路是否通畅,各管件是否工作正常。用除垢剂清洗板式换热器,对循环水“Y”型过滤器进行清洗检查。
  2.5 负荷调整故障
  螺杆式压缩机的负荷是通过进口碟阀的开关来调整的。当两台螺杆式压缩机同时工作且风量满足系统要求时,其中一台压缩机进口碟阀的开启度减小,压缩机卸载,当风量不能满足系统要求时,压缩机进口碟阀的开启度增大,逐渐增加负荷。2003年8月,位号K一3301AB多次出现进口碟阀卡死,压缩机不能从空负荷转至满负荷。拆开进口蝶阀后,发现阀板及密封面锈蚀较严重,造成开关困难。清除表面铁锈,对连杆机构进行了保养安装后运行正常。
  2.6 排量不足
  造成排量不足有以下两个原因:一是进口蝶阀开关不到位;二是机头腐蚀磨损,造成星轮和螺杆间隙变大,造成排量不足。
  更换进口蝶阀可以解决由于进口蝶阀不到位造成的排量不足问题。经过重点检查分析机头腐蚀磨损产生的原因后发现,造成机头腐蚀的根本原因,是空气中酸性介质(主要是SO2)含量偏高,压缩机润滑水封闭循环使用,在压缩机运行过程中酸性介质溶解在润滑水中,逐渐腐蚀螺杆,造成星轮和螺杆间隙变大。部分空气未被压缩出去而是停留在压缩室,使压缩机效率下降,排量不足。此外,由于星轮和螺杆隙间变大,润滑水不能在星轮和螺杆之间产生水封,一部分被压缩的空气从压缩室漏回吸入室,同样使压缩机效率降低,排量不足。引进分厂于2003年5月对位号K一3301AB压缩机内润滑水进行了pH值检测,在压缩机运行24h后检测水气筒内润滑水pH值。
  检查结果表明,压缩机润滑水pH值基本上在6~7.5之间。如果将换水时间延长到一周一次或更长时间,则润滑水酸性更强,对螺杆的腐蚀更加明显。
  3 措施
  2003年5月,压缩机润滑水由P一3201AB出口锅炉给水(pH在7左右),改为P一3203AB出口蒸汽凝结水(pH在9左右),以期改善进压缩机润滑水水质。其次,实行每天换水并进行水质检测,每月定期拆开机头进行清洗检查。到目前为止,引进分厂目前在用的两台水润滑单螺杆式压缩机运行状况基本正常。
  4 结论
  水润滑无油螺杆式压缩机在引进分厂使用过程中,虽然现场逐渐积累了管理经验和应对故障的技术措施。但仍发现水润滑无油螺杆式压缩机虽然具有无污染、能耗低等特点,但在天然气净化厂特定的环境中使用有其不适应性,因此,选用时宜综合慎重考虑。

来源:《石油与天然气化工》第35卷第5期