噴塗時空壓機故障及原因分析

空壓機擔負著噴江塗時空氣動力供給任務，同時它又空壓機維修是 一種能耗較大的設備。但是，在空壓機的運行過程中，往往由於冷卻換熱效果不好，導致空壓機實際運行時間較短，機器停車與啟動頻繁，無法達到高效安全運行的 要求。近年來，隨著煤礦生產任務的加重以及空壓機服務年限的延長，礦用空壓機系統時常發生重大事故，如徐州某礦4#機組的Ⅱ級氣缸排氣室爆炸、恩口煤礦一 號井的空壓機積碳爆炸事故等，造成人員傷亡及重大經濟損失。

1空壓機故障原因分析

1。1故障類型

空壓機主要有以下6種故障類型：①排氣量不足；②壓力不正常；③不能啟動；④溫度異常；⑤燃燒；⑥爆炸。其中第①、②種情況是由於零件磨損導致空壓機各配 合間隙的變化而引起的。第③種情況主要是由於空壓機的監探裝置失靈而引起的。第④種情況主要是冷卻系統故障導致的，而溫度異常又是引起機組燃燒或爆炸的直 接原因。本文將④、⑤、⑥3種情況綜合在一起加空壓機以討論。

1。2故障原因

引起空壓機故障的原因很多，既有設計制造上的原因，也有操作維護及管理上的原因。本文將著重討論引起空壓機溫度異常、燃燒及爆炸的原因。

1。2。1空氣進入冷卻系統

空氣進入冷卻系統將引起空壓機故障。空壓機運行時若有空氣串入冷卻水系統中，將使空壓機因冷卻不良，溫度升高而引發事故。

1。2。2冷卻系統結垢

冷卻系統結垢將引起空壓機故障。冷卻系統結垢，使冷卻水不能有效地與氣缸進行換熱，導致氣缸運行溫度升高而引發事故。據調查，造成空壓機冷卻效果不好的原 因，一是冷卻系統的結構存在著設計制造的缺陷；二是冷卻水質差，硬度高且存在雜質，結垢也是不可避免的。這是因為冷卻水在運行過程中，當經過換熱器時，重 碳酸根分解失去平衡，碳酸根離子濃度增加，與水中鈣離子生成碳酸鈣。碳酸鈣的溶解度較低，在設備受熱表面沉積，形成水垢。

由於水垢的導熱系數低（僅為鋼材的4。0%左右），隨著垢層的加厚，冷卻水管的水流通徑變小，造成空壓機冷卻水與氣缸體之間的換熱效率大大降低，進一步加 劇垢層的生長。而空壓機冷卻系統一旦結垢將會嚴重威脅空壓機的安全運行，首先，垢層部分會形成貧氧區，與冷卻系統中的金屬產生氧濃差電池效應，引起電化學 腐蝕；其次，垢層內部造成嫌氧條件，給硫酸鹽還原菌創造生長條件，並加速垢層的生長。垢層的存在將影響復盛牌空壓機空壓機效率的提高，造成空壓機能耗的增加，嚴重者將引起空壓機著火、爆炸等重大事故，造成人員傷亡及巨大經濟損失。

1。2。3機組系統積碳

機組系統積碳將引起空壓機故障。維護良好的空壓機組只形成輕微的積碳，輕微的積碳不會影響空壓機的安全運行。嚴重的積碳在高溫狀態下將導致空壓機著火燃燒，甚至爆炸。積碳的形成主要與以下因素有關。

（1）機房附近空氣不干淨和空氣過濾不合要求。

（2）潤滑油供給過量，則易形成積碳。

（3）供氣系統存在鐵或氧化微粒等催化劑，加速潤滑油的氧化。

（4）空壓機在運行過程的污水污油沉積在後冷卻器及儲氣罐底部，由於排放不及時，污油被高溫蒸發，也易形成積碳。

（5）冷卻系統工作異常，冷卻管路、冷卻器、氣缸水套結垢，冷卻效果差，氣缸高溫運行引起潤滑油溫度過高，形成積碳。

由於積碳本身易燃易爆，此時若遇積碳自燃、油質劣化閃點降低、排氣管或氣缸等溫度過高或受機械衝擊、氣流中硬質顆粒在運動中衝擊或碰撞、靜電積聚等，都能引起空壓機系統燃燒，甚至爆炸。

2技術措施

2。1避免空氣進入冷卻系統

為防止空氣進入冷卻系統，可在冷卻水出水管線上安裝一個水表外殼，一時有空氣串入冷卻系統，就會在表鏡上看到許多氣泡，精密過濾器以便及時發現故障，並進行處理。

2。2避免冷卻系統結垢

冷卻系統結垢是空壓機故障的主要原因。為了解決這一問題，國內外許多學者進行了大量的研究工作，並取得了一些研究成果。主要是：

（1）加強冷卻水水質的監控與管理。

（2）對冷卻器進行技術改造。有資料表明，使用銅制波紋管冷卻器芯效果較好。

（3）定期對空壓機進行清洗（除垢）。除垢方法包括是機械除垢法和化學除垢法很難清除干淨，所以，目前的除垢方法以化學垢法為主。

2。3避免形成積碳

為了防止積碳的形成，應采取以下技術措施：

（1）改善機房周圍的環境，保持空氣干淨清潔。

（2）正確選擇潤滑油，建立完善的空壓機潤滑油采購、檢驗、驗收管理制度。

（3）確定合適的供油量。若潤滑油供給過多，則易形成積碳。然而也不能過少，供油過少，氣缸潤滑不良，容易燒缸。

（4）建立經檢查和清除積碳為主的小修周期。

（5）將普通塑料排氣管改為抗靜電塑料管，並對管路可靠接地，以防止產生靜電。

（6）加強管理，嚴格工藝紀律，加強操作維修人員的技術培訓和思想教育。

3循環水阻垢新技術

化學除垢在工業上的應用已比較普遍。盡管國內化學除垢的研究和應用起步較晚，但是經過有關單位不懈努力，已取得了許多研究成果，並且對一般工業循環水系統中的一些常用換熱設備，開發了相應的化學除垢工藝。然而乾燥機，對於煤礦空壓機系統的除垢，目前尚缺乏成熟的工藝。其原因主要是：①煤礦空壓機循環水系統與一般工業循環水系統相比有其特殊性，其結垢機理較為復雜；②空壓機氣缸水套的結構比較復雜，一般的化學除垢工藝不能徹底清除其中的水垢。

我國煤礦空壓機系統采用敞開式循環水冷卻方式，冷卻系統主要由換熱器（包括中間冷卻器、氣缸水套、潤滑油冷卻器）、管道和冷卻塔等組成。