2个SPERRE空压机气缸近乎全损事件...二管总结了满满的经验和教训!

文摘   2024-10-20 21:47   荷兰  

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空压机作为船舶辅助设备:“四机一炉”之一。其工作原理就是利用活塞在气缸内往复运动,周期性的改变气缸的工作容积,以完成对空气的吸入,压缩与排出。我们通俗的讲,压缩机其实就是把低压空气通过一系列的工作后变成了高压空气储存到我们船舶的空气瓶里,作为主机辅机的启动空气,以及日常的压缩空气使用,其重要性不言而喻的。

我船丹麦生产的SPERRE空压机空压机是采用的二级压缩的压缩方式。分为低压侧与高压侧。冷却方式为水冷。

本空压机的压缩效率是很高的,单台空压机从启动23.5MPA到停止28.5MPA大约需要十分钟。一天空压机运行时间在五个小时左右。现就我船空压机日常操作以及所发生的事故原因以及处理措施进行叙述。

一、空压机启动模式的切换操作
1、这个品牌的空压机自动化水平相对较高,与传统空压机相比该空压机的切换操作要复杂一些,首先对空压机控制面板相关按键进行叙述。如下图:

(图1)

a:启动按钮或者设置启动状态 

b:停止按钮 f:确认按钮

c:返回或者取消按钮 g:菜单项

d:下翻或者参数向下调整 h:消除报警

e:上翻或者参数向上调整
本机密码:使用者密码:0000 服务工程师 密码0100(权限较多一般不用)

(图2)

a:绿灯亮表示该台空压机运行/闪烁表示该台空压机自动启停

b:黄灯闪烁亮表示该台空压机需要维护保养了

c:红灯亮是空压机故障或者来报警了

2、空压机的运行切换通常是一台空压机在集控室遥控,另一台空压机自动启停。如果因为我们的工作需要对空压机进行切换。首先在相应的空压机旁的控制屏上进行操作。

a、选择菜单项(图1g选项)

b、输入密码“0000”利用上下翻按钮进行数字选择,利用确认按钮确认进入。

c、利用上下翻按钮找到P01:user settings 进入下翻找到SS(start source),利用进入按钮进入。

d、上下翻一共三个选项:0压力传输启动(自动启动停止)1联网操作(不用)2遥控启动(在集控室远程遥控)。

我们根据工作需要对空压机的运行模式灵活切换。

二、事故分享

1 低压侧气阀断裂

第一次事故是低压侧气阀断裂,导致活塞磨损严重,缸套拉伤,详见图:

(图3)

(图4)
从图4中可以很明显的看到用于紧固气阀的紧固螺栓已经完全脱落,这时气阀受力不均,高速运转的活塞被断裂的气阀损伤,缸套也损坏严重。
事故发生时本人刚好在空压机边上巡班,事故发生的第一时间把空压机停掉,按照前文所说,切换了另一台空压机,投入使用。

(图6)

(图7)

然后按照正常的维修方法,断掉事故空压机的电源,停掉冷却水,关闭空气排除阀。盘车时在低压侧的卡阻感异常明显,此时并没想到事情会如此严重,不过可以明显的闻到烧焦味,可能为破碎的气阀在与活塞和缸套间剧烈的撞击过造成的高温。

 图(8)

观察断裂的气阀如图8,发现这个气阀与原厂备件气阀有着明显的区别,坏掉的气阀明显的在两侧多了两个紧固螺栓(老编作点补充,仅供参考,根据以往经验,螺栓主要为螺牙松脱造成的事故。之前在做二管时,对于这种国产替代件,在使用前我都要在螺牙处钻孔加个定位销钉防止螺牙松脱),这就增加了事故的可能性。由两个气阀比较看,可以断定事故气阀非原厂备件。原因找到后,立即更换坏掉的低压侧气阀,顺便把损坏严重的低压侧活塞也换掉,缸套船上没有备件只能用砂纸打磨先应急用着(因为当晚就要开航了)。检查了连杆以及曲轴箱内部,更换了滑油。

装复后空压机打气正常如图9,刚开始马达电流稍微有点高(正常48A),因为新的活塞与缸套需要磨合。

此次事故后本人查阅了设备维修保养报告,气阀更换完不到500小时,完全不到保养周期(气阀3000小时保养),也就是说主要原因还是事故气阀质量较差,在设计上存在缺陷。

第二天事故空压机磨合良好,投入使用后,检查另一台空压机的低压侧气阀,发现该气阀也不是原厂备件,换上原厂气阀后投入使用。

待两台空压机维修完毕后,紧急申请备件。这次事故提醒我们像低压侧气阀这种重要备件一定要用原厂的。还有在使用新备件前一定要仔细辨别备件的出处,最好跟说明书对照一下。

 图(9)

2 空压机冷却水阀卡阻导致连杆小端润滑不良引发的事故

此次事故发生在早上,空压机当时来的报警是空气压力不足。本人第一时间赶到现场,当时感觉空压机似乎在空转。立即停掉事故空压机,转换另一台空压机使用,断掉事故空压机的电源。

盘车发现,事故空压机在低压侧上止点毫无阻力。对空压机低压侧进行拆解,发现气阀油污积碳较严重,平时事故空压机的维护保养是及时到位的(距离上次气阀更换以及油底壳滑油更换不足一个月)。详见图10,从图片上看该气阀虽然油污以及积碳较重,但气阀本身是没有故障的。我们继续拆解,把气阀拿掉发现低压侧的活塞头有明显的鼓包裂纹。详见图11,从图片中我们不难看出,活塞头也有油污。从裂纹跟鼓包可以初步判断是外力造成,可能是内部某个机械元件给它的应力。

继续拆解,当我们把活塞拆掉往外拔缸套,这时候新的问题又出现了,缸套竟然卡住了。打开油底壳道门这才发现事故远比我们想象中的严重。详见图片12,从图片中我们可以看到连杆大端已经完全碎掉,负责甩油的油针也脱落了。透过油底壳道门的间隙发现缸套损伤严重,详见图片13,这是为啥缸套拿不掉的原因。我们通过撬棒小心的把缸套取下,现在整个情况一目了然。

坏掉的零件依次是:低压侧连杆,活塞以及缸套,脏污的低压侧气阀。这些备件在上次气阀损坏的时候就已经向公司紧急申请了,并且都是原厂备件。

为了安全起见,我们把高压侧的气阀也拆掉。该气阀有积碳,稍微有点卡阻,为安全起见一并换掉。

图(10)

图(11)

图(12)

图(13)

油底壳以及油位观察孔清洁完毕后,装新的滑油。所有的备件装复后。准备启动空压机。空压机启动后新的问题出现了,排气温度上升的很快,没多长时间就到了75℃(正常空压机在打压完成后不会超过50℃)。查看说明书的报警原因分析总共两方面的原因:一是气阀卡阻空气不畅。二是冷却水脏堵冷却不良。首先排除的是气阀,因为高低压侧气阀是刚换的,所以不会出现这种情况。剩下的是冷却,我们又把冷却水侧的空冷器拆掉清洗。(用的安全酸清洗)装复后温度上升依然很快。这时候我们想到是不是自动冷却水阀的故障,会不会是电磁阀卡阻冷却水没有通过。打开冷却水阀发现表面脏污严重,清洗过后,再次启动空压机问题依然存在,最终换上新的备件问题得到解决。

我们复盘一下发生事故的原因。当自动冷却水阀出现故障,这时候没有冷却水通过,空压机在高速运转,温度急剧升高。虽然甩油针在工作,但是甩到连杆小端的滑油因为高温的原因,不能起到润滑作用。随之而来的是卡阻,空压机继续高速运转,向上向下的力都很大,连杆的在巨大交变应力作用下出现断裂,向上顶到缸套以及活塞,就出现了图片中的样子。断裂的连杆继续往下运动撞击油底壳,造成甩油针和连杆大端也碎裂。因为空压机启动是在低压值时,压力迟迟打不上去,随着时间的推移,压力慢慢下降出现低压报警。这就是整个事件的过程。

三、小结

SERRE空压机自动化水平以及工作效率是不错的。但是通过一个合同期的相处发现该设备的故障率还是很高的,所以日常要加以重视。
1、每次训班时都要去空压机控制屏旁看一下相关参数(电流,压力以及排温)。
2、启动时在机旁通过油位玻璃镜观察滑油的状态,及时添加滑油(二分之一到三分之二处)。
3、再就是一个月左右拆检油底壳一次(根据经验),该空压机的检查拆解相对简单,只需要把机盖拆掉,然后把油底壳道门打开,看一看滑油油质,以及内部元件是否异常  ,发现问题及时处理。
4、备件一定要及时申请,至少有一套备用。
5、对该空压机的说明书要仔细阅读,做到心中有数。
6、空冷器要及时清洗,一般情况下用ACC(安全酸),用的时候要注意比例。

作者:王文

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