空壓機問題存在剖析及應對

　　1排放氣壓縮機系統(tǒng)簡介。

　　1.1工藝系統(tǒng)介紹。
　　克拉二廠所使用(use)的排放氣壓縮機<1>的工藝系統(tǒng)在總體結(jié)構(gòu)上可分為工藝氣系統(tǒng)，冷卻及補水系統(tǒng)，潤滑油系統(tǒng)和密封(seal)系統(tǒng)等四個部分。昆山空壓機維修在啟動前，首先啟動油泵控制系統(tǒng)，油泵控制系統(tǒng)啟動后保證空壓機各潤滑部件潤滑良好，同時油泵控制系統(tǒng)可通過內(nèi)置的溫控閥來調(diào)節(jié)內(nèi)部油壓和油溫，以滿足系統(tǒng)需要。為排放氣壓縮機機組工藝系統(tǒng)圖。
　　1.2控制系統(tǒng)介紹。
　　克拉二廠所使用的排放氣壓縮機的控制系統(tǒng)從硬件結(jié)構(gòu)上來講由S7-300型，S7-200型PLC及其通信模塊，現(xiàn)場PLC，變頻控制器，現(xiàn)場各儀表和現(xiàn)場各輔助設(shè)備等組成。昆山空壓機保養(yǎng)主要噪聲源是進、排氣口，應選用適宜的進排氣消聲器。空壓機進氣噪聲的頻譜呈低頻特性，進氣消聲器應選用抗性結(jié)構(gòu)或以個、抗性為主的阻抗復合式結(jié)構(gòu)。空壓機的排氣氣壓大，氣流速度高，應在空壓機排氣口使用小孔消聲器
　　2故障現(xiàn)象與原因分析。
　　2.1主機啟動后無法加載。昆山空壓機維修在啟動前，首先啟動油泵控制系統(tǒng)，油泵控制系統(tǒng)啟動后保證空壓機各潤滑部件潤滑良好，同時油泵控制系統(tǒng)可通過內(nèi)置的溫控閥來調(diào)節(jié)內(nèi)部油壓和油溫，以滿足系統(tǒng)需要。
　　在啟運排放氣壓縮機(compressor)的過程(guò chéng)中，經(jīng)常出現(xiàn)壓縮機無法加載的情況。主要現(xiàn)象為：在啟動(start up)壓縮機后，壓縮機主機以8～10Hz低頻率運行（變頻器（Variable-frequency Drive)輸出為15Hz），手動提升主機運行頻率主機，沒有任何作用，主機仍以8～10Hz低頻率運行，無法加載。
　　在發(fā)現(xiàn)上述現(xiàn)象以后，我們組織技術(shù)人員對現(xiàn)場壓縮(compression)機機組的各個可能的原因進行了一一排查。后經(jīng)確認為由于機組自動噴液調(diào)節(jié)(adjust)閥內(nèi)漏，使得啟機前在壓縮機(compressor)壓縮腔體內(nèi)聚集有大量的噴淋液（在停運壓縮機時，壓縮腔體內(nèi)所有液體已排盡），導致啟機時無法加載的現(xiàn)象。
　　2.2主機非正常卸載。
　　在克拉二廠投運排放氣壓縮機兩個月后，壓縮機在沒有任何先兆的情況下先后10余次出現(xiàn)了主機發(fā)生非正常卸載現(xiàn)象（主機由自動變頻運行變?yōu)?5Hz手動運行）。昆山空壓機維修工作時，空氣經(jīng)過自潔式空氣過濾器被吸入，通過PLC自動清洗過濾器，空氣在經(jīng)過進口導葉自動調(diào)節(jié)后進入一級壓縮，經(jīng)一級壓縮后的氣體溫度較高，然后進入中間冷卻器進行冷卻(水走管內(nèi)，氣走管外，中冷器的水流量要求為110m/h)之后進入二級壓縮系統(tǒng)
　　在發(fā)生這一現(xiàn)象以后，我們初步判斷為控制（control)系統(tǒng)(system)故障（fault）或變頻（frequency conversion)器故障。經(jīng)過系統(tǒng)控制邏輯(Logic)確認，查明只有在變頻器向S7- 200PLC發(fā)送出變頻器異常(abnormal)信號(signal)后，系統(tǒng)出于自我保護，自動卸載并以15Hz手動運行。而實際上變頻器并無異常，故判斷原因為變頻器和S7-200數(shù)據(jù)傳輸錯誤。
　　2.3排氣溫度超高。
　　在壓縮機投運后，先后多次出現(xiàn)了由于排氣溫度超高的情況。但是從具體的現(xiàn)象來講，可分為兩種：
　?、僮詣訃娨赫{(diào)節(jié)閥開度增大至100%，排氣溫度繼續(xù)上升至連鎖停機；
　　②自動(automatic)噴液調(diào)節(jié)(adjust)閥突然自動關(guān)閉，中控室接受不到主機運行相關(guān)數(shù)據(jù)，排氣溫度持續(xù)上升至超高，值班人員發(fā)現(xiàn)后執(zhí)行ESD停車。
　　分析導致這兩種現(xiàn)象不同的排氣溫度（temperature)超高的原因為：第一種情況(Condition)為噴淋冷卻水管路堵塞所致，后經(jīng)過檢查為水過濾(filter)器前U型管路被焊渣堵塞所致；第二種情況為控制（control)或通信系統(tǒng)(system)故障（fault）所致，后檢查為S7- 200通信模塊故障導致控制單元與現(xiàn)場執(zhí)行機構(gòu)（organization)失去通信連接，現(xiàn)場機組失控所致。
　　該系統(tǒng)(system)采用AVR系列低功耗單片機自動取款機ega16L作為控制芯片，低功耗芯片nRF905作為無線收發(fā)模塊，設(shè)計并實現(xiàn)了基于數(shù)字(Resources)溫濕度傳感器(transducer)SHT11的溫濕度無線測量系統(tǒng)，由于SHT11具有數(shù)字式輸出，免調(diào)試，免標定，免外圍電路及全互換等特點，不僅節(jié)省(spare)了單片機I/O口資源，使系統(tǒng)整體設(shè)計成本(cost)下降，還提高(了測量精度，同時大大簡化了單片機的程序編寫。SHT11還具有更優(yōu)越的信號質(zhì)量，更快的反應時間和更靈敏的抗外部干擾能力，所以該系統(tǒng)較傳統(tǒng)溫室測量系統(tǒng)在性能上有了很大的提高。
　　這些低功耗產(chǎn)品使得該系統(tǒng)耗電量小，并且又特別適合將該系統(tǒng)小型化，智能化，儀表化。無線發(fā)射功能又代替了人工抄表的繁瑣，使得本系統(tǒng)有著廣泛的應用前景。
　　2.4機械密封潤滑油泄漏量大。
　　自克拉二廠投運排放氣壓縮機以后，兩臺壓縮機都存在潤滑油(Lubricating oil)損耗量<2>較大的問題。經(jīng)過先后兩次對壓縮機進行檢修(Overhaul)后總結(jié)發(fā)現(xiàn)導致壓縮機機械密封泄漏的主要原因為：
　?、贆C械(machinery)密封密封面損壞；
　?、贠型圈大多數(shù)都有缺口或斷裂的現(xiàn)象；
　?、墼贠型圈的裝配過程中，由于裝配方法不合適可能導致裝配后扭曲。
　　3采取的措施及其效果評價。
　　自2008年3月至8月克拉二廠為了解決排放氣壓縮機出現(xiàn)的上訴問題(Emerson)分別采取了如下的措施（指針對問題的解決辦法)：（1）在操作上，根據(jù)現(xiàn)場的實際情況和所遇到的一些問題，制定了詳細的壓縮機啟停的操作卡和操作規(guī)程，并嚴格按照執(zhí)行；（2）對控制報警系統(tǒng)(system)進行可有效的改進，在壓縮機出口加裝了壓變，直接進入克拉二廠DCS系統(tǒng)，在壓縮機現(xiàn)場PLC<3>和配電控制室通訊中斷現(xiàn)場失控的情況下，能有效的發(fā)出報警并連鎖停車；（3）改進并規(guī)范壓縮機機械(machinery)密封的裝配方法，在O型圈裝配前首先用熱水對其進行加熱(heating)后裝配，防止其裝配后扭曲變形。
　　在相關(guān)措施實施后，克拉二廠排放氣壓縮機(compressor)潤滑油消耗量僅為0.2L/天，運行狀況也一切正常。
　　4結(jié)語。昆山空壓機是一種用以壓縮氣體的設(shè)備。空氣壓縮機與水泵構(gòu)造類似。大多數(shù)空氣壓縮機是往復活塞式，旋轉(zhuǎn)葉片或旋轉(zhuǎn)螺桿。離心式壓縮機是非常大的應用程序。
　　隨著世界能源形勢的逐步（step by step)緊張，回收在天然氣處理中產(chǎn)生的低壓天然氣必將成為大勢所趨，而要回收這部分天然氣最為主要設(shè)備就是螺桿(Screw)壓縮機。克拉二廠在投運壓縮機后，結(jié)合現(xiàn)場的實際情況，制定了相應的改進措施（指針對問題的解決辦法)，取得了很好的效果，保證了裝置的安全(security)平穩(wěn)運行，并為采用同計并實現(xiàn)了新型的小球運動平臺控制系統(tǒng)(system)。該系統(tǒng)在PID控制下能實現(xiàn)小球沿平板上給定軌跡運動或定位于平板上任意給定位置（position )。系統(tǒng)聯(lián)調(diào)結(jié)果(result)表明所構(gòu)造的小球運動平臺控制系統(tǒng)具有快速的響應和較高的位置控制精度，可以用于實驗（experiment)室的控制理論教學實驗平臺，根據(jù)需要可對PID算法進行拓展(expand)，或基于此平臺研究其他更高性能的控制算法。