北京螺桿式空壓機在噴涂工作中故障之分析

螺桿空壓機擔負著噴涂時空氣動力供給任務，同時它又是一種能耗較大的設備。但是，在螺桿空壓機的運行過程中，往往由于冷卻換熱效果不好，導致螺桿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螺桿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種情況是由于零件磨損導致空壓機各配合間隙的變化而引起的。第③種情況主要是由于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。

由于水垢的導熱系數低（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，并加速垢層的生長。垢層的存在將影響空壓機效率的提高，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。