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空压机油分烧毁原因及预防案例分析

空压机油分烧毁原因及预防案例分析   近日笔者接到公司杭州办经理派工“萧山一客户反馈某高端品牌空压机油分短时间使用出现烧毁现象”,紧急赶往现场处理时发现,这次的油分烧毁故障实际上是被点燃的,那么都有哪些原因会导致空压机油分烧毁呢?

        通过多年现场经验,笔者总结出空压机油分烧毁故障原因主要有以下八大类:

  1、寒冷天气烧毁油分;

  2、油路系统设计有缺陷或没有温控阀;

  3、油路系统故障导致机头供油不足;

  4、空压机进气口进入异物;

  5、空压机机油品质不高;

  6、油分桶内的静电积聚过多没有及时导出,引起明火烧毁油分;

  7、电气线路短路;

  8、其他情况,例如机器超期使用带来的严重故障等。

  一、寒冷天气烧油分

  在寒冷的天气里,空压机设备的润滑油粘度变大(更加粘稠),机油流动性降低。机器停一段时间,油冷却器里面的润滑油多数已经流回到油分桶,再次启动时,润滑油因气温低粘度变大,流动性变差,主机会有一段时间处于缺油状态,阴阳转子干摩擦极易产生明火,喷入到油气桶点燃油分。

  二、油路系统设计有缺陷或没有温控阀

  油路系统设计有缺陷或没有温控阀的机器,停机一段时间或保养之后第一次启动就烧了油分。机器启动时主机需将充斥在其中的空气抽走机油才能进入,由于油路设计没有温控阀或有缺陷有势必会造成供油时间过长,导致主机缺油喷火烧毁油分。少部分新维修员工保养机器时,因未往空压机油滤或主机里面添加机油,保养完之后就直接启动机器造成油分烧毁故障。这种情况与停机一段时间直接开机出现故障情况是基本相同的。

  三、油路系统故障导致机头供油不足

  主油路系统出现故障导致供油不畅,主机得不到机油润滑冷却,阴阳转子、内部腔体及端面等形成干摩擦,高速旋转下极易产生火花,通过主机排气后端进入油气共管,然后进入油气桶点燃油分。主油路系统供油故障发生,主机内部并不是完全无油状态,有少量润滑油在压缩腔内,在阴阳转子、压缩腔体及端面摩擦时,少量的润滑油被大量空气稀释在主机干摩时更容易成为一种可燃物。这种情况发生在极短时间内,机器温度传感器感温有延迟,高温跳机保护还未及时反应,油分芯已经烧了。主油路系统供油出现故障,机器运行,进气阀全开,主机内吸入了大量的空气,压缩时缺油润滑冷却,主机运转时伴随尖锐刺耳的干摩擦声音。因干摩擦产生的火星进入到油气桶,高热气流在明火的作用下迅速膨胀,烧毁油分,随后安全阀起跳冒烟,机器自动跳机。
  有客户曾经提出以下疑问:机器有高温保护,怎么可能会因高温把油分烧毁?这里面有个情况需要向大家说明一下:高温保护的原理是温度传感器与机器的控制电脑连接,温度传感器检测主机排气口温度,随时监测它所传输的温度值。当达到设定温度值(比如120℃),控制线路断开停机,来保护机器不长时间在高温下运行,并且这个高温保护系统主要是保护机器因一般因素造成高温,如油分桶油量不足、冷却器散热效果不好、温控阀故障使得机油进冷却器的通道太小,不能完全关闭旁通引起的高温,机油变质引起的高温等。但是它不能保护因缺少机油进入主机冷却主副转子和内部腔体摩擦产生的明火而立即停机。如果用火去烧传感器,高温保护是否能灭火?答案是不能!温度传感器只能缓慢的被火加热才能将它所感受到的温度传输给电脑(感温有延迟),让电脑来断开电路,机器高温保护跳机。电机断电,此时主机还不能立即停止运转!

  故障原因排查:1.检查温控阀结构是否完整?工作是否正常?有无短接?2.检查断油阀是否完好?电压是否正常?3.机油是否良好?油路系统是否干净?

  四、空压机进气口进入异物

  空压机进气口进入了异物,如金属颗粒杂质、纸片、纤维等吸入到主机之后主副转子摩擦产生明火进入油气桶点燃油分。这种情况多数出现在装新机或主机维修后。

  五、油分桶内的静电积聚过多没有及时导出,引起明火烧毁油分

  检查参考以下方面:1.机器有无接地或接触不良?参考接地电阻≤5欧姆;2.油分桶与接入到机器的地线是否导通?3.检查油分芯石棉导电片与油分桶是否接触良好(安装油分时与导电钉接触的位置是否有异物阻挡导致接触不良)?4.油分芯有无导静电系统或导静电系统是否正常。

  六、电气线路短路

  因电气线路短路引发的明火点燃了机器隔音棉,烧穿进气管,火源进入空压机内部到达油分桶烧毁油分和其他配件,如最小压力阀、排气管、冷却器等。

  七、空压机机油品质不高

  空压机机油品质不高,容易产生积碳或结胶,长时间残留在主油路系统的各个部件里,导致油路系统不通畅,主机缺油引起干摩擦产生明火,进入油分桶点燃油分。

  八、其他情况,例如机器超期使用带来的严重故障等

  为了有效减少油分芯烧毁事件的发生,结合以往经验,特列举以下七点预防措施以供参考:

  1.寒冷天气或因故停了一段时间的机器(如放假、主机大修、马达维修等)再次启动前,点动机器星三角转换完毕后立即停机,等待几分钟之后再次重复点启动,几个点启动让润滑油温度上升,容易流动起来再开机使用。

  2.对国产空压机油路系统的设计建议:大小机器标配温控阀,温控阀是通过温控元件的开启度来控制主机的喷油温度,在机器运行达到一定温度时可以走大循环来冷却润滑油控制主机排气温度;在机器运行温度较低或开机时,机油走小循环可以快速到达机头,避免了油路过长导致机头短时间缺油高温导致烧毁油分,会有效降低此类故障。维修建议:因温控阀故障引起的高温故障,应遵循根治的原则,该换就果断换掉,最好是客户现场有备用的原装温控阀,不要随意短接;和终端用户说明不换的隐患,做好方案避免发生严重的事故。

  3.对机器油路系统阀件定期检查保养,机器运行做好巡查记录,出现一些故障及时修理,尽量避免带病工作或超期使用。

  4.空压机进气口进入异物的预防措施:应在安装新主机或主机维修时,全程做好机头进气口、出气口的密封,用干净的大块布料遮盖或用胶带遮住密封,以防止异物进入主机。

  5.关于静电释放产生明火烧毁油分的预防措施:安装油分时确保油分石棉垫上面的导电铜片或导电钉与油分桶平面直接接触(导电铜片或导电钉与油分桶接触面处应清理干净)、检测机器接地正常、油气桶与机器地线导通。

  6.空压机电控箱内应使用正规厂家电器元件并清理干净,如纤维、泡沫及其它易燃物,防止电控箱内各部件工作时产生的电弧引燃这些材料,从而引发火灾烧毁机器。

  7.保养根据工况做好三滤一油的正确选型,保养及时到位,做好机器运行巡查记录,出现故障及时修理,尽量避免超期使用。

  案例剖析

  案例1 :本文开头提到的案例是2020年上半年一国际知名品牌空压机服务商反馈。一台40立方大机器保养才使用三天,用户反映油分桶里面有异味,我们紧急赶往现场处理。到达机器现场,询问管理设备管理人员当时的情况,当事人员表示油分桶有一股异味,呛鼻子,可能是油分芯烧了,于是马上停机联系服务商。随即我们协调售后人员拆开油分桶,拿出油分,果不其然油分芯烧毁了。油分芯是被点燃的,要找到起火的原因,才能得出正确的结论。通过观察主机、出气口、油分桶,我们找到了一些线索:主机出气口有一段管道呈现烟草黄色(见下图),很显然是明火燃烧过后留下的痕迹。我们找到了机头喷火留下的线索后,推断主机存在短时间缺油,阴阳转子、腔壁干摩擦产生明火,喷入到油气桶点燃了油分。接下来进行系统排查,顺着思路排查油路系统。拆检温控阀,发现温控阀短接了(见下图)。这么大的机器短接温控阀,在机器开机或休眠再启动的时候很容易造成主机供油不足、干摩擦产生明火烧毁油分。随后服务商售后协调更换原装温控阀,重新保养再开机正常使用。

空压机油分烧毁原因及预防案例分析

  案例2:2018年五月份接到反馈,一台100马力永磁变频空压机油分有燃烧现象,到达现场时售后服务商正在拆检机器。排查主机阴阳转子时发现,机头内部结焦积碳都较严重(见下图),主机阴阳转子有多处摩擦刮痕,转子排气端轴套处有明显的拉手毛刺,阳转子排气端有一处明显的因摩擦高温而发蓝的燃烧点。此现象多数发生在主副转子和内部腔体摩擦点,机头高速旋转下摩擦带来的热量快速提升,主机转子随着受到高温而变色,极有可能是主副转子和内部腔体摩擦产生明火进入油气桶点燃油分滤材,导致油分烧毁。

空压机油分烧毁原因及预防案例分析

  案例3:2019年12月初,一国内知名品牌空压机厂家反馈,客户一台小机器油分烧毁了,带着疑问和主机厂家售后约好时间一起前往现场。到达现场后发现最小压力阀、油分芯、隔音棉、机器面板都烧坏了。在与用户现场管理的人员沟通中了解到,这台机器2018年10月底安装使用,机器一直开,中间没有做过保养,累计使用接近10000小时,已经严重超出机器的正常保养时间。这是一起典型的因空压机不按时保养而引发的严重事故,用户省了保养,换来的是空压机的严重故障(见下图)。

空压机油分烧毁原因及预防案例分析

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