螺桿空壓機(jī)擔(dān)負(fù)著噴涂時(shí)空氣動力供給任務(wù)，同時(shí)它又是一種能耗較大的設(shè)備。但是，在螺桿空壓機(jī)的運(yùn)行過程中，往往由于冷卻換熱效果不好，導(dǎo)致螺桿空壓機(jī)實(shí)際運(yùn)行時(shí)間較短，機(jī)器停車與啟動頻繁，無法達(dá)到高效安全運(yùn)行的要求。近年來，隨著煤礦生產(chǎn)任務(wù)的加重以及空壓機(jī)服務(wù)年限的延長，礦用空壓機(jī)系統(tǒng)時(shí)常發(fā)生重大事故，如徐州某礦4#機(jī)組的Ⅱ級氣缸排氣室爆炸、恩口煤礦一號井的空壓機(jī)積碳爆炸事故等，造成人員傷亡及重大經(jīng)濟(jì)損失。

1螺桿空壓機(jī)故障原因分析

1.1故障類型

空壓機(jī)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(dǎo)致空壓機(jī)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(jī)的監(jiān)探裝置失靈而引起的。第④種情況主要是冷卻系統(tǒng)故障導(dǎo)致的，而溫度異常又是引起機(jī)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(jī)故障的原因很多，既有設(shè)計(jì)制造上的原因，也有操作維護(hù)及管理上的原因。本文將著重討論引起空壓機(jī)溫度異常、燃燒及爆炸的原因。

1.2.1空氣進(jìn)入冷卻系統(tǒng)

空氣進(jìn)入冷卻系統(tǒng)將引起空壓機(jī)故障。空壓機(jī)運(yùn)行時(shí)若有空氣串入冷卻水系統(tǒng)中，將使空壓機(jī)因冷卻不良，溫度升高而引發(fā)事故。

1.2.2冷卻系統(tǒng)結(jié)垢

冷卻系統(tǒng)結(jié)垢將引起空壓機(jī)故障。冷卻系統(tǒng)結(jié)垢，使冷卻水不能有效地與氣缸進(jìn)行換熱，導(dǎo)致氣缸運(yùn)行溫度升高而引發(fā)事故。據(jù)調(diào)查，造成空壓機(jī)冷卻效果不好的原因，一是冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)存在著設(shè)計(jì)制造的缺陷；二是冷卻水質(zhì)差，硬度高且存在雜質(zhì)，結(jié)垢也是不可避免的。這是因?yàn)槔鋮s水在運(yùn)行過程中，當(dāng)經(jīng)過換熱器時(shí)，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(shè)備受熱表面沉積，形成水垢。

由于水垢的導(dǎo)熱系數(shù)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(jī)冷卻水與氣缸體之間的換熱效率大大降低，進(jìn)一步加劇垢層的生長。而空壓機(jī)冷卻系統(tǒng)一旦結(jié)垢將會嚴(yán)重威脅空壓機(jī)的安全運(yùn)行，首先，垢層部分會形成貧氧區(qū)，與冷卻系統(tǒng)中的金屬產(chǎn)生氧濃差電池效應(yīng)，引起電化學(xué)腐蝕；其次，垢層內(nèi)部造成嫌氧條件，給硫酸鹽還原菌創(chuàng)造生長條件，并加速垢層的生長。垢層的存在將影響空壓機(jī)效率的提高，造成空壓機(jī)能耗的增加，嚴(yán)重者將引起空壓機(jī)著火、爆炸等重大事故，造成人員傷亡及巨大經(jīng)濟(jì)損失。