螺杆泵故障原因分析（精选8篇）
螺杆泵故障原因分析 篇1
螺杆泵采油应用从上世纪80年代开始到现在, 已经历了较长一个时期, 现已成为较为重要的采油设备, 已经得到了非常广泛的应用。目前在国内外油田广泛应用小排量螺杆泵, 现其工艺配套完全能够满足油田的生产需求。但对于中、大排量的螺杆泵主要是在20世纪初期, 在大庆油田实施三次采油技术才逐渐应用。
1 螺杆泵采油故障原因分析及措施
大量的现场实践和理论分析表明, 造成螺杆泵泵效低的主要原因是螺杆泵定子橡胶性能差, 单级承压能力低, 易引起泵漏失, 导致泵效下降。造成螺杆泵出现故障原因主要有以下几方面。
1.1 密封泄漏问题分析
机械密封是一种非常精密的密封件, 机械密封本身的质量, 密封的使用环境, 相关配件的加工精度以及安装和维护的操作方式都对机械密封的寿命有很大的影响。目前机械密封泄漏的原因主要有3个;
(1) 洗井原因;
(2) 密封腔封气的原因;
(3) 质量及安装问题。
1.1.1 洗井原因分析
驱动装置上使用的机械密封, 理论承压能力最高为5MPa, 实际承压能力大约3MPa左右, 螺杆泵井正常生产时密封腔的压力一般在1MPa以内。螺杆泵井进行洗井作业时 (反洗井) , 洗井液从套管注入, 入口压力一般为5MPa (或更高) , 洗井后的油管出口压力一般在4MPa以上。而出口压力直接作用在机械密封腔内, 此压力已经接近甚至高于机械密封的承压能力, 使机械密封发生密封失效而泄漏。很多运行的螺杆泵驱动装置, 在洗井作业后均发生机械密封泄漏的情况, 所以洗井作业是造成机械密封泄漏的主要原因, 这种原因造成机械密封泄漏时寿命长短不一。
排量较小的螺杆泵井, 在洗井作业时, 需要上提转子增加流道, 由封井器的密封芯子卡持光杆。因为密封芯子具有密封功能, 可以阻止洗井液进入机械密封腔, 所以可以通过提高密封芯子的承压能力保证机械密封的密封效果。在出口乍得驱动装置以后, 我们的封井器密封压力可以稳定在4MPa。
排量较大或使用空心转子的螺杆泵井, 在洗井作业时, 机组正常运转, 此时封井器不起作用, 只有提高密封的承压能力或寻找耐高压的替代密封结构来解决。
1.1.2 密封腔封气的原因
在一些含气高的油井, 驱动装置运转, 井液提升过程中, 会在机械密封腔内封存一定的气体, 使井液不能进入机械密封腔。当机械密封腔内的润滑油消耗尽后, 机械密封的动静环发生干磨, 加速了机械密封的磨损失效。
机械密封腔内的润滑油体积约300ml, 我们使用的机械密封润滑油泄漏量如果达到1-2ml/d, 在200天左右润滑油将耗尽, 机械密封动静环干磨, 很快将失效泄漏。运转中的驱动装置很难将密封腔封存的气体排出, 这种情况下, 因为机械密封的寿命和机械密封的泄漏量有直接的关系, 暂时可以通过选择质量好的机械密封和提高安装精度的方法减少机械密封的泄漏量, 延长机械密封的使用寿命。
1.1.3 质量及安装问题
不同厂家的机械密封, 虽然外形结构相同, 但是产品质量和使用效果不一致。现在使用的几个厂家的机械密封, 丹东克隆的机械密封质量最好, 其他厂家的相对要差一些。机械密封静环限位的圆柱销, 有的长度尺寸不够, 使机械密封在运转过程中静环卡口容易脱离圆柱销, 发生旋转, 机械密封的动静环端面密封效果失常, 发生失效泄漏。
1.2 抽油杆管脱扣原因
由于螺杆泵井采用φ25mm高强度抽油杆和φ36mm空心抽油杆, 由于扭矩大, 很容易造成杆断和防脱器碎裂和过载停机, 断脱位置在上、中、下均有。主要是停机时因为扭力卸载, 抽油杆高速反转, 其反转速度远远高于正常开抽时的正转速度, 此时抽油杆非常容易脱扣, 甚至造成油管脱扣。
采用电动潜油螺杆泵, 减少由于抽油杆搅动引起的粘度增加, 并可提高油井的流通面积, 井下机组运转产生的热量还可加热原油降低井筒流体的入泵粘度。采用传递高扭矩的抽油杆, 解决抽油杆本体、连接丝扣的抗扭问题, 防止抽油杆断脱。
1.3 井下工况判断不精确
目前尚无有效的螺杆泵工况监测手段, 对螺杆泵井的泵况诊断仅有2种方法。一是观察运行电流, 看电流是否在正常范围之内;二是井口憋压测试压降, 通过观察油、套压的变化, 绘制变化曲线进行分析, 对出现的复杂情况难以准确诊断。
油井产层供液能力好坏、高低, 决定了螺杆泵的使用效率。因此建议在今后油井原油举升方式上应科学、合理考虑其工艺设计条件。采油工艺的选择至原油提升设备的选型, 必须依据油井油藏供液能力方面的客观现实, 依托油藏工程方面科学的研究、预测、分析, “因井制宜”才能发挥较好的经济效益。
2 保持螺杆泵抽油的高产率的具体做法
(1) 应进行声波液面测定, 确定产液面与泵吸入口的相对深度。若液面高于泵吸入口, 那么井不可能以最大产量开采。如果是气干扰影响产率, 则液面高于泵吸入口;若是抽量过大导致低产, 则液面应在泵吸入口处或附近。
(2) 诊断低能效井。诊断的方法是确定抽油系统的总效率, 而确定总效率只需测量输入原动机的功率、测定井底生产压力和精确的生产测试数据。一般游梁式抽油系统的总效率应为50%左右, 若低于此应提高其性能。提高总效率的技术包括保持高容积效率和换掉过大的电动机。
3 结论
螺杆泵抽油最常见的作业问题是泵不能完全充满, 造成生产率低, 泵不完全充满是由于泵的容量大于井的产量或泵吸入口处气分离不好, 一部分泵排量受气干扰而损失, 如果消除泵内气的干扰和控制泵的运转时间, 使泵排量与流入井底的液量相匹配, 就可以提高效率和降低成本。
摘要：螺杆泵是一种高效的机械采油设备, 包括单螺杆抽油泵、地面驱动装置、抽油杆、电控箱等部件。其优点是投资少、能耗低、对环境影响小, 特别适用于含砂高、含气高、粘度高的油井。本文主要对螺杆泵的组成结构、工作原理及具有的一些特点进行了介绍。并针对在生产应用中常见的一些故障问题进行了分析, 同时提出了一些解决措施。
关键词：螺杆泵,采油工艺,故障分析
参考文献
[1]程爱华.螺杆泵故障分析和处理[J].机械工程师.2011 (11)
[2]张积明, 马春成.胜利油田有杆泵抽油系统常见故障原因调查及改进措施[J].石油钻采工艺.2000 (01)
螺杆泵故障原因分析 篇2
关键词：螺杆式；氨压机；故障
引 言
螺杆式压缩机机组本体部分很少发生故障，但是其能量调节机构频繁出现问题，根据该机构图表现的各种故障特点，就较容易发现和解决问题。容积比和制冷量调节的调节机构主要由电磁换向阀、滑阀等部件组成。其中滑阀排气口尺寸，它的大小即决定了压缩机的内容积比的大小。当需增大内容积比时，高压油先后通过P、A、SC-3后进入内容积比活塞左边的油缸内，该活塞右边的油从SC-4 流出，后经 B、T 孔后流向回油管回到压缩机中，则内容积比活塞在前后压差作用下带动滑阀向右移动，排气口L1逐渐减小。滑阀的位置经处理后转换为内容比的数值显示出来。当活塞达到油缸最油端时，排气口最小，当滑阀到达左止点时，内容积比为最小。当增载时高压油通过孔口 P、B、SC-2 进入能量活塞右边的油缸内，滑阀向左移动，当滑阀靠紧可调阀时，工作腔有效长度为转子全长L3。反之，当减载时滑阀向右移动，工作腔的有效长度为L2，设备即在部分负荷下运转。针对其结构分析故障产生的原因。
1 机组本体部分故障原因
1.1 电磁换向阀故障导致调节失常。该压缩机采用的为三位四通电磁换向阀，其铁芯腔室内充满油液（但线圈是干的），此种结构不仅改善了散热条件还减少了切换时的冲击和噪音，因此具有寿命长、可靠性好等特点。但其内部构件较多，出现故障的几率也很大。电磁阀可能产生如下故障：1）电磁线圈烧毁；2）推杆卡住或复位弹簧断裂；3）出口堵塞或保险丝断裂；4）阀内部有异物
1.2 滑阀故障。能量滑阀的连接杆可在内容积比滑阀内移动，由于加工、安装和长时间使用等原因，易导致连接杆与内容积比滑阀磨损，造成滑阀被卡死等故障。此次对其拆检就发现内容积比滑阀内腔被拉出沟槽，从而使滑阀不能正常滑动，对磨损的滑阀进行了更换处理。
1.3 密封环故障。活塞与油缸之件采用单“O”型圈实现密封（如图1），在油活塞移动时“O”型圈两侧都会受到液压油的作用“，O”型圈易被磨损。当“O”型圈发生偏磨时就可能导致仅能完成单向调节。对其拆检后发现：油活塞上“O”型圈偏磨严重，使得压力油只能在活塞一侧形成油压，从而导致调节机构部分实效。
对磨损的“O”型圈进行了更换处理。能量滑阀的连接杆可在内容积比滑阀内移动，由于加工、安装和使用等原因，可能导致连接杆与内容积比滑阀不同轴，即易造成内容积比滑阀内腔被拉出沟槽或连接杆偏磨，可在能量滑阀的连接杆上加装一四氟导向套（如图2）。导向套的作用：1）导向；2）承受摩擦，避免连接杆与滑阀内腔直接接触。活塞与油缸之件采用单“O”型圈实现密封，“O”型圈易被磨损，可在油活塞上在加一“O”型圈，实现双层密封，在油活塞移动时“，O”型圈都是单侧受力，磨损程度会减轻，使用寿命会增长。
2 螺杆式氨压机振动问题
氨压机由于介质为氨液，具有很强的挥发性，因此一般在运行过程中存在汽液混合的现象，这种机组的运行方式就有可能产生本體的振动，经过对机组长时间的运行观察和维修原因分析对其振动原因总结如下：1）氨压机中心跑偏，可能是由于电机地脚螺栓紧固不好，或者轴承经过磨合后出现的一些轻微偏差，但由于偏差较小，通过弹性联轴器可以弥补，可以引起振动，应该不是氨压机振动增大的主要原因；2）轴承故障，在数次拆检维护中轴承滚道也出现磨痕，轴承滚柱大的接触面损伤不是太厉害，应该是滚道中进入杂质所导致，若是判断是否为轴承损坏所致引起的振动，采用从增大和减少负荷就可以分析出来。3）机体振动的主要原因最有可能的是能量波动或机体能量调节过大。能量仪表安装不到位，导致传出的假数据引起人为或控制器误操作导致能量波动而引起振动。如在开机增载过程中，操作人员虽然将氨压机的能量调节到了49%（机组正常工作状态下能量约在45%～50%），而这只是显示值，是实际也有可能能量已经达到了80%，这种情况肯定会导致机体振动增大。虽然有时能量仪表能够正常随能量调节转动，但是很有可能其初始标定值就已经发生了变化，所以其显示仍然错误，导致人为误调节，或者机组自动运行中传递给控制器错误数据，机组就不能自动调整到最佳运行状态上，势必引起机体振动增大。
3 油气压差稳定问题
油气压差是指排气压力与润滑油压力的差值。查阅资料，油气压差的正常值为0.07～0.15MPa，所反映的是润滑油过滤器的压差，联锁值设为0.15MPa。氨压机润滑油压力依靠吸气压力与排气压力之差来保证，氨压机刚启动时，需要启动油泵进行预润滑，当排气压力与进气压力之差达到0.43MPa时，油泵停止运行。压差<0.33MPa时，油泵投入运行。然而，油气压差一直不能稳定在正常范围，造成多次联锁停机。经分析，可能是机器系统设计本身存在问题。油气压差的值不能反映单台机器运转的实际数据，必须摘除联锁后才能启动。油气压差联锁值提高后，设备的润滑压力联锁依然存在。提高油气压差联锁值，不会影响机器润滑。
4 结论
氨压机组运行经过多次维护和检修，通过故障问题分析和解决，确保了机组运行平稳，满足了工艺条件和生产的需要，对螺杆式氨压机组的推广和应用有深远的意义。
参考文献
[1] 尉迟斌.制冷工程技术词典[M].上海：上海交通大学出版社，1988.
[2]何存兴.液压传动与气压传动[M].武汉：华中科技大学出版社，2000.8.
[3] GB/T 19410-2003螺杆式制冷剂压缩机[Z].
螺杆泵故障原因分析 篇3
普光天然气净化厂消防泵站J701A螺杆压缩机是一台由增安型电机驱动的固定式内喷N46冷冻机油螺杆压缩机组。压缩机通过金属叠片挠性联轴器与电机输出轴相联。机组运行一周后,出现了排气温度高、平衡管温度高、停车后盘不动车等问题。我们对螺杆压缩机故障进行了分析与处理,并且开车一次成功。
2 螺杆压缩机的工作原理
螺杆压缩机的工作原理属于容积式压缩机的范畴,它和活塞式压缩机一样,也是依靠容积的减少来实现压力的提高。随着转子在机体内的旋转运动,使工作容积由于齿的侵入或脱开而不断发生变化,从而周期性地改变转子每对齿槽间的容积,来达到吸气、压缩和排气的目的。螺杆式压缩机的运转过程从吸气过程开始,然后气体在密封的基元容积中被压缩,最后由排气孔口排出。图1为螺杆压缩机工作原理。
2.1 吸气过程
转子旋转时,阳转子的一个齿连续地脱离阴转子的一个齿槽,齿间容积逐渐扩大,并和吸气孔口连通,气体经吸气孔口进入齿间容积,直到齿间容积达到最大值时与吸气孔口断开,齿间容积封闭,吸气过程结束(见图1(a))。
2.2 压缩过程
转子继续旋转,在阴、阳转子齿间容积连通之前,阳转子齿间容积中的气体受阴转子齿的侵入先行压缩;经某一转角后,阴、阳转子齿间容积连通,形成“V”字形的齿间容积对(基元容积),随着两转子齿的互相挤入,基元容积被逐渐推移,容积也逐渐缩小,实现气体的压缩过程(见图1(b))。压缩过程直到基元容积与排气孔口相连通时为止,此刻排气过程开始(见图1(c))。
2.3 排气过程
由于转子旋转时基元容积不断缩小,将压缩后气体送到排气管,此过程一直延续到该容积最小时为止(见图1(d))。
3 故障现象及原因分析
J701A螺杆压缩机存在排气温度高、平衡管温度高、停车后盘不动车的故障现象,现从以下几方面来分析。
3.1 冷却油系统
喷油量不足或突然断油,可能引起机组温度的急剧升高,还可能造成转子和定子热膨胀不均匀,使转子与定子磨损,当时从现场各压力表观察,冷却油的压差表和压力表都在正常值范围内,未发现有堵塞现象,所以此故障原因可以排除;冷却油的油温过高,所能带走的热量有限,对油冷器的多方检查和现场测量也排除了此故障原因;入口温度过高,也是造成排气温度过高的一个重要原因,通过与装置操作人员沟通,了解到机组发生故障时,操作工艺未发生任何改变,可以排除此现象。
3.2 机械磨损
机械磨损可产生大量热量,致使排气温度升高,还可能造成转子、定子磨损严重甚至报废,本次机组停机就是因转子排气端端面与排气轴承座端面磨损造成的。解体发现阴阳转子排气端面与排气轴承座端面磨损严重,特别是阳转子端面已磨出1mm~2mm深的沟槽。
检修时从轻微磨损的阴转子所测得的数据来看,该机组出厂组装时,排气端面间隙过小,只有0.05mm,而标准为0.08 mm~0.10 mm。是否由于介质不干净且含有较大的硬质颗粒造成的,经同一系统的4号机组运行正常可证明介质是干净的。但是本机组是新安装的,所有管线吹扫是否干净,无法控制,也可能是由于有硬质颗粒进入机体内造成的。此机组阴转子是由一对背靠背安装的圆锥滚子轴承(31315)来承受轴向载荷的,阳转子是由一个圆锥滚子轴承(31315)和一个角接触轴承(7315BEJ)背靠背安装来承受轴向载荷的,两对定位轴承的游隙都严重超标,阳转子游隙为0.10mm,阴转子游隙为0.12 mm,而标准要求为0.02mm~0.03 mm。在机组运行过程中,压缩气体会产生热量,机组受热产生热膨胀,根据受热情况的不同转子的热膨胀比壳体大,这样也有可能使排气端面间隙越来越小,此时介质中的硬质颗粒进入两端面之间就会造成磨损。
3.3 轴封装置
本机组采用迷宫密封+波纹管密封,在转子的每一端均设有一套轴封组件,靠轴承一侧充油起密封冷却作用,密封油压力为0.4MPa,阴转子出端结构示意图如图2所示。检修发现,排气端一次平衡未经过迷宫密封节流减压就直接回入口(见图2中A点),此时B点是用丝堵封起来的,C点为二次平衡孔,排出端介质压力为1.0 MPa(表压),入口压力为0.12 MPa(表压),在大的压差作用下,介质未经节流减压,快速经一次平衡管(A点)流入入口管,在此过程中会产生大量的热量,所以开机以来一次平衡管温度比较高。其次高流速也容易将介质中的硬质颗粒带到排气端面截留下来,引起端面磨损。最重要的就是不能很好地降低密封腔压力,增大了端面比压,加速了密封面的磨损,降低了密封的使用寿命。因此检修中对迷宫密封进行了如下改造:首先将间隙控制在0.30mm~0.40mm范围内;其次把一次平衡孔A往后移,即将A孔用丝堵封起来,用B孔作为一次平衡孔。
从以上分析可知,排气温度高、平衡管温度高、停车后盘不动车的原因是设备本身设计、温度作用、颗粒磨损等多方原因造成的。
4 螺杆压缩机故障问题的解决
根据该压缩机的结构特点可知,同步齿轮的装配精度对齿轮的工作性能有着很大的影响,必须严格按照操作规程进行。
系统中支撑轴承采用4个NU2315圆柱滚子轴承;阳推力轴承采用1个31315圆锥滚子轴承、1个7315BEJ角接触轴承;阴推力轴承采用2个31315圆锥滚子轴承;推力盘采用1个31308圆锥滚子轴承。
4.1 推力轴承装配及游隙的调整
图3为推力轴承组件结构示意图。将支撑轴承2、内圈调整垫3、垫片4、圆锥滚子轴承5、调整垫6、角接触轴承7先后装入轴承座1内,然后用螺钉将压盖8与轴承座拧紧,再用测量专用工具(芯轴)插入轴承内孔,用百分表测量轴承游隙,调整调整垫6使轴承游隙保持在0.01mm~0.03mm。调整垫片时注意应保证两面的平行度。
4.2 排气端间隙的调整
图4为排气端组装示意图。将密封、支承轴承和推力轴承组装好后,先不装同步齿轮,使用假套把轴承背紧,调整排气端面间隙:先将转子推到排气端一侧,使排气端平面间隙变成零,然后测出调整垫待安装的间隙Y,在这里假设要求的排气端面间隙为X,测得间隙为Y,那么调整垫的厚度为Z=Y-X。于是磨削调整垫,使其厚度为Z,然后将该调整垫插入间隙处,用螺钉将止推轴承座与排气座相连,并拧紧螺钉,使用百分表测量,看拧紧前后的数据是否等于X。本机组要求排气端面间隙为0.08mm~0.12mm,排气端面间隙太大会影响压缩机的排气能力,而太小则会使转子末端与气轴承座相碰,故应予以注意。
1-轴承座;2-支撑轴承;3-内圈调整垫;4-垫片;5-圆锥滚子轴承;6-调整垫;7-角接触轴承;8-压盖
需要注意的是:(1)加减半开式调整垫时,应保证两半圆垫的厚度一致;(2)调整好转子端面间隙后,应复查轴承游隙。
4.3 组装同步齿轮
检查齿轮的键与键槽的配合,要求过盈量为0.02mm~0.03mm。装配时,使用冷装法,也就是把键冷冻装配。用百分表或塞尺检查齿面的总间隙δ,打百分表时,阴转子不动,转动阳转子,此表值为齿面啮合的总间隙。由于阴、阳螺杆的齿数比为6∶4,需经多次盘车,反复检查阴、阳转子的啮合间隙,找出最小值。
(1)调整啮合间隙:将主动齿轮和从动齿轮的轮毂使用热装法分别安装到位,然后对好记号将厚齿装到轮毂上,此时在阴、阳转子型面之间加入适当的铜皮条(铜条厚度δ1、δ2就是啮合间隙,δ=δ1+δ2),轻轻按工作旋转方向转动一下阳转子,阴转子不要动,使δ1工作面紧密相贴,这样同步齿轮处在工作状态下。检查被压铜条的松紧程度,要求两边间隙一致。
(2)调整齿侧间隙:将薄齿片装到轮毂上,用螺栓将厚、薄齿片固定到轮毂上去,并在4个点上测量齿侧隙(用百分表),当测量值小于要求的侧隙值时,向逆旋转方向滑移薄齿片。本机组同步齿轮侧隙为0.03mm~0.05mm,调节完毕后拧紧装在厚、薄齿片间的紧固螺栓,然后验证侧隙并且在销孔处打入定位锁。其余组装按常规检修程序进行。
5 结束语
螺杆压缩机故障经诊断与处理后运行效果良好,在今后的运行中应注意两点:(1)在开停机时,严禁机组反转,如果反转则会损伤同步齿轮,同步齿轮正常运行时是厚齿相接触,薄齿只是限位;(2)严格控制冷却油的注入量,机组使用的冷却油为N46冷冻机油,建议更换抗泡性能比较好的润滑油,如N46透平油。
参考文献
[1]闻邦椿,黄文虎,谭建荣,等.机械设计手册[M].第5版.北京:机械工业出版社,2010.
[2]李英男.螺杆压缩机常见故障原因分析及处理[J].辽宁化工,2012(3):251-253.
螺杆泵故障原因分析 篇4
1螺杆空气压缩机的结构
空气压缩机是由电动机通过联轴器直接驱动的单级、喷油、低噪声固定式压缩机。主要由螺杆压缩主机、电动机、油气分离器、冷却器、电气控制箱以及气管路、油管路、排水管和调节系统等组成,并安装在一个箱体内。压缩机壳体内有一对经过精密加工的相互齿合的阴阳转子。其中阳转子有四个齿,阴转子有六个齿。电机通过弹性联轴器直接驱动阳转子。喷入的油与空气混合后在转子齿槽间有效地压缩,油在转子齿槽间形成一层油膜,避免金属与金属直接接触并密封转子各部的间隙和吸收大部分的压缩热量。机组无油泵,靠油气分离器中的气体压力降油压送至各润滑点。从压缩机排出的油、气混合物,经过油气分离器,用旋风分离的方法粗分离出大部分油,剩余的油经过油分离器滤芯作进一步精分离而沉降在滤芯底部。滤芯底部的油利用差压由回路油管引入压缩机,在油气分离器上装有油位液位计、最小压力阀和安全阀。油气分离器也兼作油箱和储气罐。分离出的压缩空气经冷却器和疏水器后,再将空气输出。
2螺杆压缩机的维护
螺杆压缩机在生产中的维护是按照日常维护、定期维护和设备检修三个方面的要求执行的,形成了一个完整的保养维护系统。加强压缩机的维护保养,才可以提高运行效率、降低运行成本和达到运行期望值。保养的目的是在于防止事故的发生,使设备一直处于最佳的运行状态,同时,保养还能避免故障的产生以减少对生产的影响,降低能耗,提高效率,延长机组的使用寿命,最终目的是为了降低生产成本。
2.1日常维护
在日常维护中,加强对压缩机运行的监控,通过听、观察、测温方式进行常规的检查。检查内容如表1。
2.2定期维护
定期维护主要分为一月、一季度和一年三个维护时间段,如表2所示,每个阶段都有特定的维护项目,这样有利于减少维护频次,使设备始终保持在良好的运行状态。
2.3设备检修
在设备检修期间,主要对螺杆空气压缩机的电气线路的检查、零部件长期运行需要更换的和对程序运行情况的检测,确保压缩机的长期稳定运行。
3压缩机的常见故障和处理方式
压缩机在长期的运行过程中,可能发生一些故障,一旦发生就要对故障进行分析和排除,只有基于对压缩机原理和结构的了解及丰富的工作经验,才能对故障做出快速和准确的处理。
3.1排气温度高
1. 油冷却器热交换不良,对冷却器进行清洗 ;
2. 无油或油位太低,补充专用油
3. 断油阀卡,拆下检查
4. 油过滤器阻塞,需要更换
5. 油气分离器滤芯堵塞或阻力太大,拆下进行更换
3.2压缩机不能加载
1. 电磁阀故障,检查是否有电,查下检查,必要时更换
2. 进气阀卡住或密漏,拆修阀件或更换密封件
3. 控制器管泄漏,检查管路及连接处,进行修补及更换
4. 最小压力阀漏气,拆修阀件
3.3排气量、压力低于规定值
1. 耗气量超过产气量,检查空气管路及相连接的设备,清除泄露点或减少用气量 ;
2. 空气进气受阻,清洁或更换空气过滤器 ;
3. 油气分离器滤芯堵塞,拆下更换 ;
4. 压缩空气管路上有泄露,检查管路及连接处,进行修补及更换 ;
5. 电磁阀失控或进气阀不能全开,检查维修或更换。
3.4油耗过多
1. 油位过高,检查油位,卸除压力后排油至正常位置 ;
2. 油气分离器滤芯失效,拆下检查或更换 ;
3. 油气分离器滤芯回油管接头处限流孔阻塞,清洗限流孔 ;
4. 油管或接头有泄露,紧固接头或更换油管 ;
3.5运行中不排放冷凝液
1. 排水软管堵塞,检查清理 ;
2. 疏水阀失去功能,拆除检查或更换 ;
3.6加载后,安全阀起跳
1. 电磁阀失灵,修理或更换 ;
2. 进气阀没有关闭,拆下修理 ;
3. 电脑故障,检查修理。
3.7停车后,空气油雾从空气滤清器中喷出
1. 单向阀泄露或损坏,拆下检查,若有必要则进行更换 ;
2. 进气阀关不死,检查进气阀。
4总结
本文浅谈螺杆式空气压缩机原理结构、维护保养和日常故障的处理,对实际日常维护和操作具有参考意义,目的在于维持设备的长周期运行,减少压缩机的故障频次。
摘要：在实际的生产运行过程中,螺杆式空气压缩机的运行状态影响着生产效率和连续性,它对生产起着至关重要的作用。本文主要探讨螺杆压缩机的维护方法、常见故障的分析及处理,维持其长周期运行。
螺杆泵故障原因分析 篇5
关键词：冷水机组,冷却塔,电子温度控制器,传感器
1 概述
我国南方地区,冬季温度普遍较高,采用冷水机组集中供冷的大型建筑物,因建筑物内设置有不同功能的发热设备需要维持一定的环境温度,冷水机组在冬季需要有一个稳定的运行状态,确保设备房间温度得到控制。冷水机组在冬季运行的稳定性对整座建筑物来说就十分重要了。
2 机组工作原理及低温运行分析
以广州地铁车站所使用的螺杆式冷水机组为例,因冷水机组合同内的技术规格书中未对螺杆式冷水机组与冷却塔的联动控制关系做出要求;机组与冷却塔之间的联动关系为直接启动,在冷水机组运行过程中冷却塔始终保持运行状态。
按照车站暖通设计工艺,非空调季节车站的冷水机组需对车站小系统设备区域供冷,即冷水机组在冬季需保持全天候运行,以保证车站设备区重要设备运行的环境温度。在非空调季节,室外环境温度偏低的情况下,冷水机组需要稳定运行来保持设备房所需温度。同时,冷却塔风扇保持运行,环境温度和冷却塔风扇冷却效果的共同作用使冷却水回水温度过低,导致机组经常出现“油压低”故障。
分析机组压缩机工作原理,螺杆式压缩机分为阴、阳转子,阳转子由电机直接驱动,带动阴转子。蒸发器的制冷剂气体进入压缩机吸气口,均匀流过电机壳体,使电机得到冷却,在螺杆啮合空间,经过阴阳转子的压缩后排出。压缩机的润滑是利用压缩机排气压力与转子吸气口之间的压力差,将冷冻机油喷射到螺杆转子闭合螺线上,同时靠重力来润滑压缩机阴、阳转达子和轴承。喷油能润滑螺杆驱动接触面,更重要的是密封阴阳转子、内腔表面之间接触间隙,间隙密封良好,将减少压缩机高低压侧之间冷剂的泄漏,因而提高压缩机容积效率。压缩完成后制冷剂气体和油的混合物从螺杆排气端排出,进入油分离器。油被喷入转子腔中其入口点的压力应为1.2倍的吸气压力。在这个过程中需保证在排气和1.2倍吸气压力之间起码有1.8bar(大约180kpa)的最小压差,以便将油喷压到转子腔中,完成对压缩机转子的润滑。机组在低温情况下运行,无法达到系统所需高低压力差,发生“低油位”故障。
3 机组低温故障解决对策
根据机组在非空调季节运行时产生油压低故障的根本原因,即冷却水温度过低而影响制冷系统压力,需要对冷却塔风扇进行有效的控制,并使冷却水回水温度在一个正常的有利于机组运行的范围内变化,从而避免因系统压力低,无法建立油压差而导致的故障。
在机组的I/O输出板的控制冷却塔启、停的端子的下装控制线路内串联接入一套电子温度控制器,同时电子温控器的采集温度信号的传感器放入冷却水回水管路中,对电子温度控制器的设定温度范围,通过传感器采集的信号与设定值比较,使电子温控器在设定的这个范围的上下限对机组的输出信号进行有效的通断,从而控制冷却塔的启停。
根据机组电路图(图2、图3),机组I/O输出板控制冷却水泵和冷却塔的输出点为150和151端子,KT为中间继电器,冷水机组开机时控制中心内I/O输出板的150和151端子输出启动信号(如图2),KT的线圈吸合,同时继电器常开触点KT吸合,冷却塔交流接触器线圈吸合,冷却塔启动。将电子温度控制器(图1)的1和2串联接入图2中冷却塔控制线路A、B之间。设定电子温度控器的温度,使电子温度控制器在电路中输入一个开关量,使冷却塔在设定值启、停。
4 总结
4.1 解决机组故障
对广州地铁三号线体育西冷站1号冷水机组控制线路内串联接入电子温控器,将温控器设定在24℃输出断开量,30℃度输出关闭量,冷却回水温度达到上述设定值时冷却塔停机和关机。经过多天的观察和数据记录,当外界环境温度在15.8℃—22℃变化,机组运行期间冷水机组的冷却水温可以维持在24℃—30℃之间,机组冷凝压力在正常范围内,避免了机组因系统压力过低而产生的故障,从而保证了机组运行的稳定性。
4.2 节能
对已完成改造机组的运行数据进行分析,并对比未改造机组运行数据,2 0 0 7年1月至3月广州地铁三号线体育西冷站1号冷水机组运行90天,每天早5:30开机,2 3:3 0关机,运行1 8小时。
用电量公式:用电量Q(k W·时)=功率(kW)*时间(h)2007年1月至3月总的节电费用:24142.5度*0.7526元/度=18169.6元
加装电子温控器可以解决机组在低温天气运行时系统压力低而引起故障的问题,减少冷却塔运行时间达到节能的目的。
参考文献
[1]GB50019-2003采暖通风与空气调节设计规范[S].中国有色工程设计研究总院主编.2003
[2]杨尚娟.地铁环境温度控制策略的控讨[J].都市快轨交通.2004,(3)
[3]GB50019-2003.采暖通风与空气调节设计规范[S].中国有色工程设计研究总院主编.2003
[4]广州市轨道交通三号线工程通风空调系统—冷水机组设备采购合同[G].合同编号J3SB004.2004.02
螺杆泵故障原因分析 篇6
空气压缩机(简称空压机)是气源装置中的主体,它是将原动机(通常是电动机)的机械能转换成气体压力能的装置,是压缩空气的气压发生装置。空压机的种类繁多,由于螺杆式空压机具有振动小,轴密封性好、效率高、可以使用节流控制,且运行管理费用较低等许多优点,在船舶工业中,螺杆式空压机的使用非常广泛。
由于空压机肩负着为各式各样的设备供给气体来源的责任,它能否正常工作影响着其他设备的正常运行。而空压机最常见的故障主要来自于其润滑系统,因此,作为船舶设备管理人员亟需这方面的知识。
1 润滑系统的故障分析
1.1 润滑油压力突然降低的原因
1)滑油压力表损坏。一般这种情况会出现在使用时间较长的设备上,因为在使用过程中难免会出现一些碰撞,时间一长会导致压力表的损坏。
2)空压机油池内滑油不足。在使用过程中会忘记给油池加油或者发生漏油现象,导致空压机油池内滑油不足。
3)滑油泵调压阀失灵,无法及时调节滑油压力。这种情况经常发生在使用时间过长的设备上,机械老化,零部件磨损等原因导致油泵调压阀失灵。
4)滑油管堵塞造成破裂。油管长时间使用致使油管里残留了许多杂质,造成油管堵塞,导致油管破裂。
5)滑油泵发生故障。一般是因为补油不及时,等到警报灯亮才去加油导致故障发生。
6)滑油泵传动机构发生故障。传动机构经常会出现故障比如卡死等,无法正常供油。
1.2 润滑油压力逐渐降低的原因
1)油管接头连接处漏油。油管接头处最容易发生松动,导致有缝隙造成漏油。
2)油泵调压阀密封不严。在使用过程中难免会发生一些碰撞磨损,导致它的密封处出现缝隙造成密封不严。
3)油过滤器堵塞。长时间使用致使油管里残留了许多杂质,造成油管堵塞。
4)油泵齿轮磨损过大。齿轮的工作状态主要靠摩擦接触,这样自然造成其容易磨损,使用时间一长,齿轮的磨损就越大。
5)运动部件发生故障。运动机构由于经常来回活动零部件容易造成卡死现象,
6)油压表失灵。油压表失灵的原因有很多种,最常出现的原因就是油泵出现故障。
1.3 润滑油温度过高的原因
1)润滑油太脏。由于油管长时间使用,没有清理里面的杂物,导致后来的油经过油管时把一些杂物带了出去造成油不干净。
2)润滑油不足。添加润滑油的时候不要等到报警灯亮的时候才去加润滑油,这是一种错误的添加润滑油的方法。
3)冷却水不足。同样的道理冷却水的添加方法也是一样,不要等到报警灯亮的时候才去加,一定要提前加。
4)油冷器失效。使用时间过长或者使用方法不当会导致冷却器失效。
5)润滑油质量不好。在使用润滑油时尽量避免使用那些质量较差的,里面杂质较多会引起系统失效。
6)运动机构发生故障。运动机构在运动过程中时常会出现卡死现象。
2 润滑系统常见故障的解决方案
2.1 润滑油压力突然降低的解决方案
更换一个合格的压力表,或者添加润滑油。对系统的调压阀和弹簧进行检修,把里面的杂物清除掉,并调整调压阀至合格;对油路的油管进行检修,把里面的杂物清除掉,如果油管有破裂或者损坏请及时更换;对油泵进行检修,如果有必要就换一个新的油泵;对油泵离合器进行检修,其中的传动轴要特别注意,如果损坏严重可以更换整个离合器。
2.2 润滑油压力逐渐降低的解决方案
把漏管的螺母拧紧,再把密封垫换一个新的,最后对各个连接螺母进行拧紧;对调压阀进行检查,对里面的杂物进行清除,如果调压阀有损坏要及时更换或者研磨;油池内的粗过滤器堵塞:如果进油量减少的话,应对虑盒里面滤网上的堵塞物进行清理,检查润滑油情况,如果润滑油太脏因及时更换干净的。精过滤器堵:这种情况会出现堵油现象,这个时候应该考虑清洗过滤网,并且对润滑油进行检查看其是否干净;由于油泵齿轮长时间工作导致磨损过大,面对这种情况我们应该做一个对油泵齿轮定期检查的方案,以免系统出现故障。油泵齿轮磨损过大的话会使得配合间隙也随之增大,这时应该对油泵齿轮进行检修或者更换新的齿轮;连杆的大头瓦如果出现磨损,会导致零部件配合的时候出现间隙,导致漏油,应该对连杆大头瓦进行拆卸,并对他进行修复直至合适,或者直接更换一个新的连杆大头瓦。
2.3 润滑油温度过高的解决方案
润滑油长时间使用导致润滑油变脏,应该将油池清洗一遍,再清洗过滤网,及润滑系统并且更换新的干净的润滑油。润滑油可能不足,应添加足够的润滑油,保证系统正常运行,并检查润滑系统;把冷却水量提高。把冷却器清洗一遍,把里面的杂物清除掉,再把管道疏通一下,如果有必要更换新的冷却器;使用润滑油时看好保质期,要使用质量过关的润滑油;连杆大头瓦出现毛刺:用适合的锉刀将毛刺打磨。连杆小头瓦出现毛刺:应该用相关工具打磨小头瓦至平整。连杆大头瓦之间的间隙较小:应用相关工具打磨大头瓦至合适或增加垫片。连杆小头瓦安装过紧:应用相关工具打磨小头瓦至合适。滑道出现毛刺:用相关工具打磨毛刺或者更换滑道。十字头出现毛刺:用相关工具打磨毛刺或者更换一个新的十字头。
3 结语
作为船舶设备管理人员,在平时工作中对螺杆式空压机定期维护尤为重要,对润滑系统进行维护与保养,特别要关注润滑油压力和温度两个指标;对空压机各部件进行全面检查,对一些破损的零件进行检修或更换;同时,加强对螺杆式空压机排放系统的维护,如自行放残阀、自行卸载阀、气液分离器等的拆解和清理干净等,以确保空压机及其他相关设备的正常工作。
摘要：螺杆式空气压缩机有很多优点,是船舶工业中最常见的设备之一。如果维护保养不当,空压机的滑油系统极易出现一些突发性故障。针对空压机滑油系统出现的故障现象,进行详细的故障分析,并根据分析的结果,提出相应的解决方案,供船舶设备管理人员参考。
关键词：螺杆式空气压缩机,润滑系统,故障分析,解决方案
参考文献
[1]刘建民,陈建军.螺杆式空压机运行及维护技术问答[M].北京:中国电力出版社,2011.
[2]叶刚.喷油螺杆空压机跑油故障分析及改进[J].机械工程师,2014(8):234-235
[3]王雅丽.螺杆式空压机的故障分析及处理措施[J].技术与市场,2013(10):97.
螺杆泵故障原因分析 篇7
近些年来随着长庆钻井总公司装备的不断更新换代, 钻井队原来使用的2V6.5自动压风机已经逐步被淘汰, 取而代之的是LS12型寿力螺杆空气压缩机 (图1) 。该压缩机主要由主机机头、电动机、进气系统、排气系统、冷却润滑系统、气量调节系统、监控器组成, 参见压缩机系统流程示意图 (图2) 。该压缩机的主要特点是压缩效率高、可靠、耐用, 主机采用原装进口, 主机机头 (图3) 内仅有2个非对称型线转子 (图4) , 通过油膜接触, 不磨损, 极大地延长了使用寿命和维修周期。
1 常见故障及原因分析
近几年来, 送厂大修的LS12型寿力螺杆空气压缩机解体检验后, 发现常见故障主要有以下几种:
1.1 主机部分故障及原因分析
1) 压缩机长时间工作机头温度升高后, 导致油封老化造成主机轴封漏油。
2) 主机轴承、齿轮损坏, 首先是由于压缩机长时间工作, 保养不及时, 未及时更换润滑油 (Sullube32) , 作为冷却剂和润滑剂的润滑油冷却、润滑性能降低, 轴承、齿轮在高速运转状态下温度过高得到不良好的冷却和润滑, 从而造成主机轴承、齿轮出现过热退火而损坏。其次是由于长时间高速运转而导致主机轴承、齿轮疲劳磨损 (图5) 。
3) 由于钻井队常年在野外荒漠戈壁中作业, 空气中含的沙尘较多, 尤其是遇到大风沙尘天气, 如果不及时对空气过滤器和油过滤器、油气分离器进行维护保养, 压缩机在工作时油气混合物夹杂着沙尘进入主机机头, 将直接造成主机机头内2个非对称型线转子的磨损 (图6) 。
4) 长时间运转维护保养不到位, 主机轴承磨损、润滑油 (Sullube32) 经过反复与空气混合分离后含水或杂质, 压缩机的工作空间相对封闭狭小不利于散热, 导致润滑油 (Sullube32) 的冷却和润滑性能下降, 没有及时更换润滑油, 导致主机齿轮发生齿面疲劳点蚀、齿面磨损、断齿。
1.2 气控部分故障及原因分析
1) 最小压力阀和放空阀出现密封圈损坏、阀芯卡死、弹簧断裂等现象。主要原因有:密封圈被油水腐蚀老化导致损坏, 油气分离器内的初级、次级滤芯保养不及时, 滤芯过滤能力下降, 压缩空气进入了杂质后导致阀芯卡死;压缩机长时间运转过程中最小压力阀频繁动作导致其内部弹簧疲劳断裂。
2) 压力调节器出现压力调节弹簧断裂, 放气孔堵塞, 压力调节膜破损等现象。主要原因有:弹簧发生疲劳断裂, 压力调节过大, 油气混合物中进入杂物堵塞放气孔。
3) 压力开关出现触点不通、压力弹簧卡死的现象。主要原因:频繁加载或卸载造成触点氧化, 压差过大, 钻井队作业现场风沙大, 沙尘等杂物将弹簧卡死。
4) 电磁阀出现线圈烧坏、阀芯卡死、O型圈损坏等现象。主要原因:瞬间电流过大击穿线圈, 电磁阀进水造成短路, 控制气体内含有杂质及油污将阀芯卡死, O型圈遇到油水腐蚀老化破损。
5) 控制气体内含有杂质及油污将单向阀阀芯卡死。
6) 提升阀出现阻尼圈经油水腐蚀老化破损、弹簧疲劳断裂等现象。
2 预防措施
通过分析主机和气控两部分常见故障产生的原因后, 应该从以下几个方面采取措施来预防上述故障的发生, 以便提高压缩机的使用寿命。
2.1 日常维护、保养
钻井队在现场使用时应严格按照该压缩机的操作规程进行操作, 启动以后应对监控器进行例行检查, 并加强日常的维护、保养 (详见表1寿力空气压缩机保养指南) 。
厂家要求每运转8 000 h或1a更换1次, 但是考虑到钻井队的特殊性, 因为在野外作业时的环境恶劣, 早晚温差大, 空气中含的沙尘多, 润滑油更容易失效, 所以总公司规定钻井队使用的LS12型寿力螺杆空气压缩机每年强制性保养2次, 润滑油 (Sullube32) 在进行强制性保养时一并更换, 主机和轴头黄油每1 000 h更换1次, 以保证润滑油始终保持良好的冷却和润滑性能。如遇大风沙尘天气, 钻井队还应随时检查清洗空气过滤器、油过滤器、油气分离器。日常检查时如发现密封部位有润滑油渗漏现象应及时更换该部位的密封圈。
2.2 油品检测
利用油品检测仪对压缩机在每运转2000h进行1次油品检测, 如果检测发现润滑油 (Sullube32) 的性能不达标则应立即更换。
2.3 声音及振动检测
在日常检查中根据压缩机运转时的声音和振动判断早期故障, 可以凭借员工工作经验判断, 也可以借助便携式振动分析仪进行检测。如果机头内的轴承、齿轮、非对称型线转子发生了磨损, 那么运转时的声音和振动会比平时大, 这样就可以避免故障的进一步蔓延。
2.4 观察温度
压缩机在高速运转状态下, 如果润滑油变质失效, 轴承、齿轮、非对称型线转子发生了磨损后, 机头运转的声音和振动会加剧, 机头温度也会升高, 通过观察机头的温度就可以判断出机头是否工作良好。机头工作时的温度一般在73~103℃, 机头温度<73℃时, 润滑油的含水量会增高, 机头温度>103℃会加速润滑油氧化, 润滑、冷却性能会大大降低。当排气温度>113℃, 该压缩机会自动停机。
3 结语
钻井队在使用LS12型寿力螺杆空气压缩机时, 只要严格遵守该设备的操作规程进行操作, 加强设备日常的维护保养, 并通过日常的油品检测、声音和振动检测、观察温度等措施可以有效预防故障的发生, 并能极大地提高该压缩机的使用寿命。
摘要：针对送厂大修的LS12型寿力螺杆空气压缩机存在的常见故障, 客观地分析了发生故障的主要原因, 并提出了预防措施。
关键词：压缩机,故障,原因分析,预防措施
参考文献
[1]杨庆理.设备管理使用与维护手册[M].东营:石油大学出版社, 2005.
螺杆泵故障原因分析 篇8
运行人员发现螺杆压缩机空气过滤器压差数值连续7 d为0.9 k Pa, 但油气分离器压差由67 k Pa迅速增至112 k Pa, 并且还有不断增长趋势。由于油气分离器更换时间不长, 况且加载、卸载、供风压力都没有问题, 怀疑仪表压差传感器误报, 停车检查没有发现异常。再次开机, 运行30 min, 油分压差突然降至5 k Pa, 立即停车检查, 油气分离器滤芯已经穿孔破裂。
分析螺杆空压机10日内运转记录, 空滤压差数值呈下降趋势, 但从0.9 k Pa之后再没有变化是不正常的。空滤压差数值没有变化说明空气过滤器过滤效果作用不大。油气分离器压差数值呈上升趋势, 从38 k Pa变到112 k Pa运行时间很短, 说明油气分离器堵塞速度快。
拆开油气分离器发现滤芯局部有变形、滤纸破损。断定是外力致使滤芯滤纸破裂。润滑油颜色变黑, 用手碾压似乎有颗粒状物体。油气分离器内未发现异物。检查空气滤芯并进行吹扫, 没有发现异常。
综上分析, 认为空滤压差实际工作中不应变小, 只能变大;空气、油品污染, 可能会导致油分压差上升趋势变化过快。油品颜色变黑、内有固体颗粒, 断定空气污染油品可能性最大。螺杆压缩机能加载、卸载, 说明机械部位没有问题。
从螺杆压缩机进气系统开始再次排查, 终于发现在空气滤芯与机头较为隐蔽连接部位的波纹软管褶皱部分, 有一处150mm长的环形裂纹, 开裂处有明显灰尘。由此验证空滤压差不变化, 是空气没有过滤芯所致。油分压差快速升高, 是由于空气没有有效过滤, 导致空气中固体颗粒堵塞油气分离器滤芯, 滤芯堵塞严重部位压变形, 在压力作用下, 击穿滤芯。油品油质变化, 存在固体颗粒, 也是空气没有经过滤芯所起。
更换螺杆压缩机空气滤芯与机头之间连接的2条波纹软管。清洗油路系统, 更换螺杆专用油150L。更换油气分离器滤芯。重新开机, 空滤压差显示1.3 k Pa, 油分压差21 k Pa, 一切恢复正常。