机械论文：空分设备空压机导叶故障及处理措施

　　机械论文：空分设备空压机导叶故障及处理措施

　　摘要：现代科学技术快速发展，越来越多新技术、新工艺和新设备涌现，并被广泛应用在社会生产生活中，促使社会生产力水平显著提升。空分设备作为其中重要组成部分，由于作业条件较为恶劣，长期运行中很可能受到客观因素影响出现磨损、老化，空分设备空压机导叶出现故障问题，影响到设备的运行安全和生产效率。本文就空分设备空压机导叶故障进行分析，从多种角度着手探究，提出合理的对策予以实践。

　　关键词：空分设备；DCS系统；空压机；导叶；故障

　　空分设备在长期运行中，作业条件较为恶劣，受到外界因素影响出现，导致设备内部零件磨损、老化，出现故障问题。其中空压机导叶故障是一种常见问题，严重影响到作业安全和效率。如果工作人员缺乏足够的重视，未能及时有效的检修和维护，可能威胁到人员生命财产安全。由此看来，加强空分设备空压机导叶故障研究，提出合理有效的处理措施，有助于降低故障几率，确保机电设备可以安全稳定运行。

　　一、空分设备概况

　　空分设备设计加工空气量，为22.8万m³/h，原料在进入到过滤器后过滤其中的杂质，通过主空压机压缩到0.6MPa，然后循环进入到空冷系统中。设备在运行中，空分设备空压机导叶的开度大小，主要是取决于环境温度和空分设备运行负荷决定，主要是采用手动控制。空压机导叶开度输出值和信号存在一定偏差，大概在8%～9%左右[1]。

　　二、空压机导叶故障和处理

　　空分设备空压机在运行期间，36000m³/h空分设备空压机导叶发生故障后，输出值和反馈信号之间的误差较大，需要动态调整和修改。在设备运行期间，空分设备空压机导叶故障导致系统停车，通过处理后，基本上解决了重复跳车问题，但是源头上的故障并未得出明确的定论。随后，空分设备空压机导叶故障得到有效处理后，并未在出现停车事故。

　　（一）仪表气源压力表损坏故障

　　空分设备空压机导叶首次故障发生时，分子筛纯化系统控制程序保持着并行运行状态，但是出口流量急剧变化，直接下降到9000m³/h，开发空压机导叶后，气量并未得到显著增长。通过导叶反馈信号可以了解到，中控室输出开度为77%，尝试对导叶进行关闭操作，但是反馈信号并未出现变化，现场检查导叶实际开度大概在5%[2]。最后，膨胀空气量通过降压处理，随之发生膨胀机和液氧泵跳车故障问题，严重情况下导致权限停车后，带来的损失十分巨大。空压机加工气量较小，通过手动控制方式将分子筛纯化系统停止运行，确保空压机可以保持低负荷运行状态，及时发现和解决其中存在的故障问题。

　　借助DCS系统上停车故障曲线图来看，空压机加工气量下降后，DCS系统上空压机的进口导叶开度输出值大概维持在77%左右，反馈信号和实际开度为4%，在查询相关的操作记录后，可以判定并非是人为操作失误导致的故障问题。

　　对空压机导叶检查后，首先分析导叶执行机构是否损坏。实际检查中，发现设备的仪表气源压力表损坏，需要停机后更换压力表，更换后导叶可以正常动作。导叶执行机构全面检查中，仪表定位器接口附近有部分生料将过滤网堵塞，导致进入导叶气缸的仪表气量小，内部压力不高，致使导叶出现关闭故障，影响到设备的正常运行。

　　通过对比分析仪表定位器的气源管线、过滤网和减压阀，制定合理的计划，定期清理设备浮灰。并且要求检修人员可以模拟试验仪表气源接口生料带缠绕操作，严格遵循规章制度和操作要求，确保操作流程更加规范化和标准化，根据实际情况触类旁通，举一反三[3]。

　　（二）导叶调节阀定位器出现故障

　　空压机导叶第二次关闭故障，发现空压机出现喘振现象，并且出口防喘阀处于打开状态，液氧泵跳车和膨胀机跳车，导致合成氨系统全线停车故障。通过手动控制分子筛纯化系统，对导叶检修和维护。跳车后，通过对空压机导叶阀的全方位检查，包括阀门定位器和过滤减压阀，并没有发现问题，判断可能是由于导叶调节阀定位器出现故障问题[4]。通过对过滤减压阀和定位器的更换，对外部连接构件涂抹润滑油，调试合格后进行试验，发现导叶阀的仪表气切断后，导叶阀开度并未发生变化，仍然停留在原本的状态。随后，其他设备正常开车和运转。

　　（三）阀门定位器设定值

　　第三次的空压机导叶故障，主要是膨胀剂转速升高后突然调停。导叶出现故障之前，空压机流量始终保持稳定的装填，实际测量值和输出值并无明显的差异，大概在77%左右。导叶出现故障后，导叶实际开度反馈至和输出值之间的差异随之增加，空压机流量也随之减少。随后，空压机防喘振保护连锁动作，导叶关闭后，阀门输出值和反馈信号之间存在大概5%左右的偏差。

　　跳车故障后，技术人员通过对阀门定位器进行系统故障诊断，发现阀门定位器设定值丢失，并且存在阀门定位器IP转换故障问题。其中阀门定位器设定值丢失，DCS操作系统记录中，跳车时阀门开度输出信号为77%，没有关闭阀门动作；空压机导叶阀在出现跳车故障后，关闭阀门连锁，空压机导叶阀关闭后，空压机却并未随之停车，只是在膨胀机出现故障时，空压机的转速保持在4968r/min左右。此外，阀门阀门定位器IP转换问题，通过停车检查后发现阀门动作开度正常，更换新的阀门定位器，跳车情况相同，所以排除阀门定位器IP转换问题。

　　结论：

　　综上所述，空分设备空压机长期运行中，由于作业条件恶劣，很容易受到客观因素影响，出现导叶故障问题，导致跳车故障出现。这就需要工作人员予以高度重视，及时有效的检修和维护，有针对性的对故障问题进行判断和处理，保障人员生命财产安全。

　　参考文献：

　　[1]邵睿. KDON-35000/40600型空分设备变负荷运行实践[J]. 深冷技术,2017,31(05):48-53.

　　[2]张击,刘斌,胡洁. 60000m~3/h空分设备空压机停车故障分析与处理[J]. 深冷技术,2012,23(04):66-68.

　　[3]杨瑜亮. RIK80-4型空压机运行效率下降、导叶波动原因分析及解决方法[J]. 化学工程与装备,2014,12(05):127-129+132.

　　[4]孙连杰. 齐鲁比欧西KDON-45000/30000型空分设备流程特点和试车投运[J]. 深冷技术,2015,22(04):44-49.