主空压机连续滑油低压停车背后的故事,这“味道”仔细品!

0 .引言

近几年来,德国J.P.Sauer&SohnCo,ltd 公司生产的 WP400型空气压缩机,由于其结构简单,易于维护等特点,越来越多地安装在大型现代化船舶中。空压机属于船舶关键设备之一,平时正确的维护保养显得尤为重要。

1.故障现象:

2015年6月22日,某船正在靠码头过程中NO.1主空压机故障报警停机,现场查看控制箱上滑油低压报警灯亮,滑油低压停机。一个月后,2015年7月26日,该主空压机又出现滑油低压停机故障

2.工作原理结构特点:

此空气压缩机由两级水冷、三只气缸组成, 其中两只是一级压缩气缸,一只是二级压缩气缸。连杆轴承是布司轴承,由齿轮泵供油润滑。活塞销轴承是针式滚柱轴承,由飞溅润滑,该针式滚柱轴承外衬套安装在连杆上,该轴承没有内衬套,滚柱直接接触活塞销,即是在运转时,滚柱在活塞销上滚动。压缩原动机通过弹性联轴节与驱动电马达相连,压缩机采用卸压空载启动方式,气缸内产生的空气冷凝水通过装在放残管路上的电磁阀实现,启闭由压缩机控制系统控制。保护装置有:滑油低压、排气高温、马达过电流保护等。工作原理图如下:

1-Drivemotor    2-Safety valve    3-Compressor stage    4-Intercooler and aftercooler

5-Compressedair pressure gauge   6-Oil pressureswitch    7-Condensate separator

8-Drain      9-Solendoid drain valve     10-Air filter/silencer       11-Oil pump

12-Pressurerelief valve   13-Oil filter    14-Oil pressure gauge    15-Non-return valve

16-Ultimatepressure switch       17-Compressed airthermometer

18-Compressed air temperatureswitch   19-Cooling water hand valve

20-Cooling water pump(optional)  21-Cooling water thermometer  22-Cooling water stop valve

3.故障分析及处理:

第一次处理经过:检查滑油油质较差,且有乳化现象,主管轮机员检查曲拐箱,未见有明显漏水地方,检查滑油更换记录,快达到说明书要求的1000hrs,当时考虑滑油使用时间长,空压机工作条件恶劣,空气湿度大,析出水珠,进入曲拐箱造成滑油变质乳化,于是曲拐箱清洁,更换滑油,试运转半小时,滑油压力正常,工况正常,连续观察几天工况正常后该空压机转为主用。2015年7月26日,该主空压机又出现滑油低压停机故障,曲拐箱检查,滑油再次出现乳化现象,由于刚换新滑油一个月,肯定是曲拐箱里漏水。首先想到的是一、二级缸套冷却水腔由于密封圈老化漏水,所以打开曲拐箱,仔细观察,未发现有漏水的痕迹;其次可能是一、二级空气冷却水腔冷却水漏到空气侧,不能及时排走,顺着活塞、缸套壁漏进曲拐箱,引起滑油乳化。于是,打开一、二级气缸,拿掉气阀组件,果然在两组一级气缸中的位置处于低位那一组气缸内有水,且该组气缸活塞、缸套表面有漏水痕迹。请看下列结构图:

原因查出来了,滑油乳化直接原因就是该缸漏水引起,但问题又来了,气缸内这么多水,他们从哪里来?为何又排不出去?首先想到的是空气冷却腔有了裂纹,冷却水漏到了空气侧,该冷却器原理是多组铜管内通高温空气,铜管外流过冷却水,但具体是哪一组漏水,外观还看不出来,通常的做法是拆掉两边端盖,封堵出口管,用水或空气试压,查出哪一组铜管漏,然后用锥形铜塞封堵,可是试压到说明书要求的压力,也未发现有泄漏。那么这水究竟从何处来的呢?

4.姐妹船关联故障

(1)故障概况

2007年在另外一条同类型船,空压机型号相同。某日xx轮轮机员对主空压机进行常规检查曲轴箱时,发现曲轴箱内有少量金属粉末,润滑油有乳化现象,拆出三只气缸检查,发现侧边一级气缸(站在空压机后面往马达方向看左侧第一只缸,下称第一缸)的活塞销有异常磨损,耐磨层有脱落。连杆活塞和活塞环等检查正常。

详情请看下面图片:

出现故障的活塞销已经不能转动,而正常的另二只活塞销则可以转动。当空压机运转时,连杆相对于活塞销的运动是摆动,在摆动过程中,连杆带动活塞销轴承的滚柱在滚动,同时滚柱由于滚动助力带动活塞销转动,这样可以减少滚柱和活塞销之间的摩擦阻力。当活塞销由于活塞销孔变形等原因而不能转动或转动困难时,轴承的滚柱和活塞销之间的摩擦阻力增大。如果连杆活塞由于其它原因引起冲击力增大,滚柱和活塞销之间的摩擦力更大,更容易损伤活塞销的耐磨层。

(2)究竟是什么原因引起连杆活塞的冲击力增大和活塞销不能转动呢?

a、引起连杆活塞的冲击力增大的原因主要有异物落入气缸和有水进入气缸。如果是异物落入气缸,应该会留下痕迹,但是检查气缸活塞却没有发现任何异常痕迹,因此异物落入气缸的原因可能性比较小。

b、或者是装配上的原因?安装时活塞销孔碰伤,造成活塞销转动困难?以致最后引起活塞销异常磨损,该船新出厂不到2年,查记录之前没有大修过。

c、难道是由于有水进入气缸,引起“水击”造成的?检查凝水排水系统,二只一级气缸共用一只泄水电磁阀,该电磁阀安装在中间一级气缸(下面称第二缸)凝水出水管后面,位置较高。而第一缸泄水管明显比第二缸低很多。这就是说,凝水从低位(第一缸)到高位(第二缸)再到电磁阀。或者说,如果泄水电磁阀失灵,凝水将倒流回第一缸。大量冷凝水聚集在低位置的这缸,造成“水击”,长期这样工作状态下,该缸活塞销产生异常磨损,如果发现不及时甚至会引起连杆活塞损坏。

6.故障原因和处理

通过对上述二船故障现象的分析,判断上述两起故障都应当是由于泄水电磁阀失灵,空气冷凝水排出不畅或不能排出所引起。协同电机员拆下电磁阀测试,发现阀芯打不开,更换电磁阀后,空压机使用中经常打开空气吸入滤器检查气缸内部,未再发现冷凝水聚集情况。上图为锈蚀的泄水电磁阀。

 7.结束语

作为轮机管理者,当设备出现故障时,不能简单更换备件完事,还要认真查找引起故障原因,除我们认为的常见原因外,还得从设备的工作原理,结构特点、工作环境、运转工况等因素加以全面分析,一旦出现故障,及时找出真正原因并排除故障,才能达到事半功倍的效果。

另外,该型号空压机在日常管理中,还需注意下列事项:

(1).按要求经常检查曲拐箱,按说明书规定复核连杆螺栓紧固力(115N.m值)是否正常。

(2).所有一、二级泄放电磁阀拆检清洁,保证正常工作,启动空压机时注意观察是否处于卸压空载状态,严防重载启动。

(3).检查所有气缸空气吸口纸质滤器有否破损,并应定期更换。

(4).定期拆检清洗冷却水进口滤器,加强对冷却水电磁阀的维护,确保冷却水出口温度不高于50度。

(5).多关注压缩机运行中各参数。

(6).经常检查联轴节考必林状况,发现缓冲胶块有破损应及时更换。

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