空压机---油压信号故障造成离心压缩机连锁停车的故障分析

[打印] [关闭] 发布时间：[2010-01-11 00:00]

空压机---油压信号故障造成离心压缩机连锁停车的故障分析

一、空压机负荷停车后盘车费力的分析

    空压机停车后，运行操作工发现盘车比较费力。要4～5个人才能盘动，而且比较吃力。第二次盘车也同样费力，下午仍需2个人才能勉强盘动。

⑴正常情况，空压机刚停车时，因为比较热，要两个人才能盘动车，过一会儿，等轴和机体温度降下来以后，一个人就可以轻松盘动。

⑵此次停车，根据油压曲线推断，油泵并未停，基本上应该是在空压机连锁停车的同时，备用油泵也开始启动，停车过程中并不存在供油不足的情况。

⑶空压机带负荷故障停车过程中，轴瓦温度并未异常升高。

⑷停车后空压机轴位移 0.17mm ，也在规定范围内。

⑸按照规程，负荷停车后，轴向间隙超标、油泵同时停运、轴位移超过 0.4mm 情况下需要检查轴瓦情况。此次故障停车，虽然是负荷停车，但油泵并未停、轴向间隙没有超标、轴位移也没有超标，但感觉盘车明显费力，检查轴瓦时发现有问题，因此，盘车情况应该是故障停车后是否检查轴瓦情况的一个重要依据。
 

二、空压机停车原因分析

⑴经过分析认为，空压机主控室控制盘后油压信号线瞬时松脱，造成油压信号回路瞬时断路，使油压指示瞬时回零。

⑵油压低于空压机油压低连锁停车值，导致空压机连锁停车。

⑶油压同时也低于油压低启动备用油泵值，备用油泵启动。

三、压缩机导叶经常卡住的原因分析

⑴在近期空压机开车停车过程中，空压机导叶有卡住情况。 2 月 3 日上午空压机开车后，因为导叶打不开，空压机专门为此停车检修，之后才再次启动。 2 月 5 日空压机故障停车后，导叶关不到位。

⑵导叶传动齿轮材质耐锈蚀性能不好是一个主要原因。

⑶导叶传动齿环开放性暴露在进口空气中，由于环境空气中不可避免地含有游离水，长期作用使齿轮和齿环产生锈蚀。齿轮和齿环锈蚀后，作用不流畅，严重时就可能卡住。

⑷避免导叶卡住的措施

①导叶传动机构与空气直接接触，不能直接加润滑油，以防止对空气造成污染。可以利用检修时间将导叶传动齿环全部旋出来，用二硫化钼粉喷一下，改善齿环和齿轮之间的摩擦条件。

②如果有可能，对导叶传动机构进行更新改造，更换不锈钢材质的传动机构。

空压停车仪控故障分析

停车原因

空压机主控室控制盘后仪控系统的油压信号线瞬时松脱是造成此次空压机停车的直接原因。

四、油压曲线变化情况的分析

⑴此次停车过程中，空压机主控室控制盘上多用数字显示记录仪中的油压曲线显示，油压曲线有一个瞬时下降和瞬时上升的过程。

⑵此次停车后，在空压机停车状态下，专门做了一次运行油泵停车后的油压曲线变化试验。试验表明：运行油泵停车后，在不启动备用油泵的情况下，油压曲线是一个缓慢下降的过程。因此判定此次空压机停车时，油压曲线指示的油压瞬时下降过程不可能发生，极有可能是误指示。

⑶检查空压机主控室控制盘后仪控接线时，发现一条接线有虚接现象。该连接线接线端子上固定线头的螺母拧得很紧，但导线端部的绕圈较大，大于固定该接线端子的螺母外径，螺母没有整体压牢该导线端部绕圈，该接线所在回路存在瞬时断路的可能性。

⑷此次接线脱落的油压信号回路包括：油压变送器、配电器、多用数字显示记录仪。该接线是由配电器至多用数字显示记录仪的接线。该接线在配电器接线柱处出现瞬时松脱。

⑸在该油压信号回路断路情况下，仪控油压输出信号是油压为“零”。在这个信号作用下，空压机“≤ 0.2MPa 油压低连锁停车”条件成立，空压机直接连锁停车。同时“≤ 0.25MPa 备用油泵启动”条件也成立，备用油泵启动。

⑹目前空压机具备两个“油压低连锁停车”和“油压低连锁启动备用油泵”功能的连锁回路。

由就地油压取样点出来的油压管分成两路：一路去油压开关，油压开关输出开关量信号至 PLC；一路去油压变送器，输出电流信号至配电器，由配电器至多用数字显示记录仪，由显示记录仪至 PLC 。这两路信号都具备油压低启动备用油泵和油压超低空压机连锁停车功能。

⑺通过上述分析可以断定，油压信号线瞬时松脱，造成空压机显示记录仪油压信号断路，使空压机连锁停车，备用油泵连锁启动。虽然油压信号瞬时恢复正常，但“油压低停空压机”和“油压低启动备用油泵”两个连锁已经被执行。

五、油压信号线虚接的原因

⑴ 接线端部绕圈大。

⑵ 接线柱螺母没有整体压实接线端部绕圈。

⑶ 主控室控制盘后仪控接线是 2002 年 12 月空压机仪控系统改造时接的线，至今已有 1 年多的时间，这期间至少有 2 次比较大的检修，并且该接线位置在控制盘进口处，因此在检修和维护进出控制盘时，可能会有一些不必要的接触。

⑷ 接线所在空压机主控室振动相对较大。

仪控系统故障的改进措施

⑴本次停车过程中，空压机停车和启动备用油泵都应该有报警，但实际上空压机运行中，操作工人说并未听到报警，而氧气离心压缩机运行中听到有一声报警。

⑵以前报警没有记录，为此增加了一个报警信号保持功能，不按确认键不会自动消除，有利于在出现问题后做分析判断。

六、停车电控故障原因分析

（1）此次电控故障表现在备用油泵启动后，原运行油泵并没有自动停。根据设计，备用油泵启动 5 s后，原来运行的油泵应自动停。

（2）对 PLC 上油泵控制程序进行验证，没有发现问题。

（3）PLC 对运行环境有要求。

空压机油泵 PLC 是三菱 FX2N 微型可编程序控制器，查阅 PLC 使用手册， 发现PLC 对运行环境有要求，其中包括接地要求。但并没有明确指出接地效果不好会带来什么后果。 PLC 使用手册提到三种接地方式：

①专用接地，此种接地最好；

②共用接地，此种接地可以采用；

③公共接地，此种接地不允许。

七、PLC 没有接地是此次空压机油泵互投后，原油泵没有自动停的原因。

① 空压机油泵 PLC 是从仪表电源隔离变压器二次测取的电源，当时主要考虑仪表隔离变压器电压稳定，不会轻易失电。但此隔离变压器采用的是 220V 悬浮变压器，本身并没有接地。

② PLC 从隔离变压器上取的两相电都是火线，因此相当于 PLC 没有接地。

③接地未满足 PLC 使用手册的要求，使 PLC 程序运行效果受到影响。因些可以认为 PLC 没有接地是造成此次空压机备用油泵启动后，原运行油泵没有自动停的原因。

（5）改善油泵 PLC 运行环境的措施

①将 PLC 电源接线方式进行改造。将 PLC 电源改成一相，从仪表电源隔离变压器上取电，另一相直接接地，也即 PLC 使用手册中的专用接地。

② PLC 本身带有一个接地端子。此次将该接地端子进行了接地处理，再次进行了专用接地。

③仪表电源隔离变压器在运行时本身可以产生一个较强磁场，受安装场地限制， PLC 与隔离变压器安装位置仅有约 0.5m 的直线距离，隔离变压器工作时产生的磁场可能也会对 PLC 运行效果产生不利影响，使程序运行不稳定。此次在隔离变压器和 PLC 之间增加一个屏蔽层，起到屏蔽磁场作用，解决了隔离变压器对 PLC 的电磁干扰问题。

八、轴瓦损坏分析

⑴南轴瓦从2001 年 12 月开始使用，北轴瓦则从 2002 年 10 月开始使用。 2003 年 10 月检修时两套轴瓦均比较正常，只是北瓦上瓦稍微有点并不影响使用的裂纹。两瓦使用时间都不是很长。

⑵轴瓦出现掉块可能是因为2004年 2 月 3 日上午开车时，大约有 2 个小时运行噪声比较大。当时导叶指示已经全开，放空阀有开度，出口压力是额定工作压力，但运行声音不是很正常，有噪声，用手动测振仪检测振动没有明显增大，运行 2h后，因噪声大，担心空压机的长期运行稳定性，手动停车，空压机解体检查发现导叶卡住，卡在 50%~70% 开度之间。

⑶此次空压机负荷停车对轴瓦掉块有一定影响。在 2 月 6 日上午，空压机停车过程中，空压机是负荷停车，对轴瓦冲击比较大，有运行工反映在空压机停车过程中，噪声比较大。

⑷瓦本身的巴氏合金浇铸可能有点问题。钳工在刮瓦时感觉瓦有点硬，塑性不太好，所以容易出现掉块现象。

⑸ 2月6日上午空压机停车过程中，油压可能比正常运行值还高 0.25MPa 左右，这也有可能使空压机停车过程振动增加。