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摘要： 1.本文分析了H-274型空压机空气流程和曲拐箱串气故障的原因，并提出了解决方案.2.针对常见压缩空气漏入水腔故障而提出一些预防性管理和建议，旨在强调细心在轮机管理中的重要性。
关键词：空压机 空气流程 故障分析
1 前言
H系列空压机，是一种立式、水冷、级差活塞式两级空压机，目前广泛地运用在我国远洋船舶上。某轮共配备四台H-274型主空压机，日本TANABE PNEUMATIC MACHINERY公司生产，正常航行视情用一台或两台，主机备车及机动航行时启用四台，该轮有一台空压机运行时，从曲拐箱透气孔处可明显观察到有较多滑油油雾冒出，即曲拐箱串气，所以仅在主机备车及机动航行时短暂使用。从《检修记录簿》来看，经过历任主管轮机员吊缸、更换缸套等检修工作，串气程度有一定改善，但都不能彻底排除。最近，笔者上该轮工作，继续对该曲拐箱的串气故障进行分析与研究，并最终得以排除。
2 空气流程原理分析
图a为该型空压机的空气流程图。外界空气经滤器1之后，由低压级工作空间17吸入，压缩后经中冷却器4和液气分离器7进入高压级工作空间，排出后通过后冷却器12和单向阀15进入空气瓶16。由直径较大的活塞上部与缸头和气缸之间形成低压级工作空间，工作压力为0.4-0.6Mpa；由直径较小的活塞上部和气缸之间形成高压级工作空间，工作压力为2.5-3.0Mpa；由一级密封环在低压级工作空间和高压级密封空间之间形成密封；由二级密封环、刮油环等在高压级工作空间和曲拐箱之间形成密封。3 故障一分析
3.1故障现象
在空压机运行时，曲拐箱透气孔处有大量滑油油雾冒出，经全面检查，可判断出是由曲拐箱串气所致，而且随着二级排出压力的升高，透气孔处冒出的油雾程度也随之加强。如图a所示，可以判断出串气是由高压级工作空间18漏到曲拐箱14中的，那么，究竟是哪个环节出故障所致的呢？后文将继续进行阐述。
3.2串气的危害
空压机曲拐箱串气的危害是显而易见的，直观地说，不仅污染了环境，而且还使滑油过多消耗造成经济损失；深层次地讲，串气还会滑油油质变差，造成各运动部件之间润滑不良，极大缩短了设备使用寿命，据有关资料显示，由于润滑不良导致的拉缸、活塞环断裂、活塞断裂等均有发生，我们应汲取经验教训，将故障予以及时消除，避免在主机备车或机动航行时，因某台主空压机“瘫痪”，使得空气瓶补气不足，而造成紧张局面。
3.3 故障分析与解决基于以上空气流程机理的分析，造成串气的原因是由于高压级工作空间和曲拐箱之间的“密封”被破坏。原因找到了，接下来我们将对该“密封”进行深入的研究，首先探讨该“密封”的组成，如图b所示，具体是由二级密封环6、刮油环7和密封环4这三个环节组成，随后，带着这些问题我们对该空压机进行了吊缸作业，从外观检查来看，活塞及缸套表面均光滑干净并无异常磨损或拉毛等现象，随后我们对二级密封环、刮油环的搭口和天地间隙进行了测量，对活塞直径进行了测量，对缸套缸径进行了测量，并与说明书的极限磨损值进行了对比，结果显示各项磨损量指标均在说明书的允许范围内，这样可排除是由于活塞环、活塞或缸套极度磨损等原因所导致的串气，那么最终把串气的原因锁定在密封环4上，但是该密封环O-RING在之前的主管轮机员检修时按常理也应该换新的备件，按常理说串气的原因不会出现在该环节。
接下来对该密封环进行了仔细的揣摩。其结构如图c所示，该密封环呈“H”形并且外部环槽上套有一道O-ring，置于活塞销两侧，两端用卡簧固定，用来防止空压机运行时高压级工作空间的高压空气通过活塞销孔串到曲拐箱中。我们对拆下的“H”形密封环和O-ring进行了仔细检查，其外观均良好且并无损坏的痕迹，一时间不知从何入手。如果高压级工作空间的高压空气要通过活塞销孔串到曲拐箱中，那么这道O-ring起着关键性的作用，通过进一步的观察与测量，“H”形密封环的环槽深度为2.80mm宽度为4.70mm，而O-ring的厚度却较薄，只有2.96mm，当其套在密封环环槽上时，该O-ring厚度仅仅比密封环环槽深度多0.16mm，故不能与活塞销孔壁形成紧密贴合，即该O-RING的尺寸略显小，正是由于这细微的差距，导致其不能在活塞销孔与密封环之间形成良好的密封，所以才会出现前文所述的现象。于是我们匹配了厚度为3.30mm的O-ring，使空压机运行时，在活塞销孔与密封环之间能形成良好的密封。在装复时要注意该O-RING不能受损。装复后经试车及实际观察，故障得以解决。
4故障二分析
4.1故障现象
该主空压机在运行时，低温膨胀水箱突然充满了气并把水压出水箱造成低位报警，紧接着低温冷却水泵低压报警并自动切换备用泵，在该主空压机的冷却水出口管观察镜处看到有大量的气泡，机旁的冷却水压力表异常波动。
4.2危害
该轮副机使用的低温水和高温水都是由中央低温淡水提供的，如果故障不能及时发现并排除，将造成副机跳电事故，引起非常紧张和被动的局面。
4.3 故障分析与解决
基于空气和冷却水流程机理的分析，可能造成主空压机压缩空气漏入冷却水管路有以下几个地方，一个是缸头床垫吹掉，一个是一级或二级冷却块破损，另外两个位置是一级或二级冷却块床垫吹掉。其中常见故障是二级冷却块床垫吹掉。要判断是哪个空气腔的压缩空气漏入冷却腔的方法很简单，把该主空压机的冷却水进出口阀处于开的位置，使冷却水腔处于一定水压下，拉出一级或二级阀片后可很直观地判断出是由于床垫吹掉还是由于冷却块破损而造成的。
4.4针对故障提出一些预防性措施
主空压机发生压缩空气漏入水腔，往往事发突然，而且经常是发生在进出码头期间，将会造成非常紧张的局面。所以平常要经常对冷却水腔进行检漏，特别是在清洁水腔后或有其他维修保养后，在装复后一定要检漏，这一步十分重要。方法是装复后打开冷却水手动进出口阀，此时并不会进水，因为进口处还有一个自动阀，仅在空压机运行时才打开，首先让空压机短暂运行一分钟左右，让水排空水腔内的空气，然后关闭冷却水进出口阀，再手动启动短时间运行，如果冷却水压力快速上升，并从出口阀前的放气考克放出大量的气泡说明缸头床垫漏气、冷却块或冷却床垫有漏气需进一步检查，如是正常，则让它运行一两天后还需要对缸头固定螺丝及冷却块压盖固定螺丝重新收紧一次，否则会很容易出现空压机在维修保养后运行一段时间后，床垫吹掉气跑入水腔造成严重后果。
5 结束语
轮机管理中，掌握设备工作原理、充分了解其结构、特点至关重要，在日常管理、维修保养、故障排除等方面中起着关键性的作用。从本例中不难看出，细心与责任心在轮机管理工作中的重要性，理论与实践有机结合，找准原因，对症下药，不仅能及时的解决故障还能为公司节省备件费用。
关键词：空压机 空气流程 故障分析
1 前言
H系列空压机，是一种立式、水冷、级差活塞式两级空压机，目前广泛地运用在我国远洋船舶上。某轮共配备四台H-274型主空压机，日本TANABE PNEUMATIC MACHINERY公司生产，正常航行视情用一台或两台，主机备车及机动航行时启用四台，该轮有一台空压机运行时，从曲拐箱透气孔处可明显观察到有较多滑油油雾冒出，即曲拐箱串气，所以仅在主机备车及机动航行时短暂使用。从《检修记录簿》来看，经过历任主管轮机员吊缸、更换缸套等检修工作，串气程度有一定改善，但都不能彻底排除。最近，笔者上该轮工作，继续对该曲拐箱的串气故障进行分析与研究，并最终得以排除。
2 空气流程原理分析
图a为该型空压机的空气流程图。外界空气经滤器1之后，由低压级工作空间17吸入，压缩后经中冷却器4和液气分离器7进入高压级工作空间，排出后通过后冷却器12和单向阀15进入空气瓶16。由直径较大的活塞上部与缸头和气缸之间形成低压级工作空间，工作压力为0.4-0.6Mpa；由直径较小的活塞上部和气缸之间形成高压级工作空间，工作压力为2.5-3.0Mpa；由一级密封环在低压级工作空间和高压级密封空间之间形成密封；由二级密封环、刮油环等在高压级工作空间和曲拐箱之间形成密封。3 故障一分析
3.1故障现象
在空压机运行时，曲拐箱透气孔处有大量滑油油雾冒出，经全面检查，可判断出是由曲拐箱串气所致，而且随着二级排出压力的升高，透气孔处冒出的油雾程度也随之加强。如图a所示，可以判断出串气是由高压级工作空间18漏到曲拐箱14中的，那么，究竟是哪个环节出故障所致的呢？后文将继续进行阐述。
3.2串气的危害
空压机曲拐箱串气的危害是显而易见的，直观地说，不仅污染了环境，而且还使滑油过多消耗造成经济损失；深层次地讲，串气还会滑油油质变差，造成各运动部件之间润滑不良，极大缩短了设备使用寿命，据有关资料显示，由于润滑不良导致的拉缸、活塞环断裂、活塞断裂等均有发生，我们应汲取经验教训，将故障予以及时消除，避免在主机备车或机动航行时，因某台主空压机“瘫痪”，使得空气瓶补气不足，而造成紧张局面。
3.3 故障分析与解决基于以上空气流程机理的分析，造成串气的原因是由于高压级工作空间和曲拐箱之间的“密封”被破坏。原因找到了，接下来我们将对该“密封”进行深入的研究，首先探讨该“密封”的组成，如图b所示，具体是由二级密封环6、刮油环7和密封环4这三个环节组成，随后，带着这些问题我们对该空压机进行了吊缸作业，从外观检查来看，活塞及缸套表面均光滑干净并无异常磨损或拉毛等现象，随后我们对二级密封环、刮油环的搭口和天地间隙进行了测量，对活塞直径进行了测量，对缸套缸径进行了测量，并与说明书的极限磨损值进行了对比，结果显示各项磨损量指标均在说明书的允许范围内，这样可排除是由于活塞环、活塞或缸套极度磨损等原因所导致的串气，那么最终把串气的原因锁定在密封环4上，但是该密封环O-RING在之前的主管轮机员检修时按常理也应该换新的备件，按常理说串气的原因不会出现在该环节。
接下来对该密封环进行了仔细的揣摩。其结构如图c所示，该密封环呈“H”形并且外部环槽上套有一道O-ring，置于活塞销两侧，两端用卡簧固定，用来防止空压机运行时高压级工作空间的高压空气通过活塞销孔串到曲拐箱中。我们对拆下的“H”形密封环和O-ring进行了仔细检查，其外观均良好且并无损坏的痕迹，一时间不知从何入手。如果高压级工作空间的高压空气要通过活塞销孔串到曲拐箱中，那么这道O-ring起着关键性的作用，通过进一步的观察与测量，“H”形密封环的环槽深度为2.80mm宽度为4.70mm，而O-ring的厚度却较薄，只有2.96mm，当其套在密封环环槽上时，该O-ring厚度仅仅比密封环环槽深度多0.16mm，故不能与活塞销孔壁形成紧密贴合，即该O-RING的尺寸略显小，正是由于这细微的差距，导致其不能在活塞销孔与密封环之间形成良好的密封，所以才会出现前文所述的现象。于是我们匹配了厚度为3.30mm的O-ring，使空压机运行时，在活塞销孔与密封环之间能形成良好的密封。在装复时要注意该O-RING不能受损。装复后经试车及实际观察，故障得以解决。
4故障二分析
4.1故障现象
该主空压机在运行时，低温膨胀水箱突然充满了气并把水压出水箱造成低位报警，紧接着低温冷却水泵低压报警并自动切换备用泵，在该主空压机的冷却水出口管观察镜处看到有大量的气泡，机旁的冷却水压力表异常波动。
4.2危害
该轮副机使用的低温水和高温水都是由中央低温淡水提供的，如果故障不能及时发现并排除，将造成副机跳电事故，引起非常紧张和被动的局面。
4.3 故障分析与解决
基于空气和冷却水流程机理的分析，可能造成主空压机压缩空气漏入冷却水管路有以下几个地方，一个是缸头床垫吹掉，一个是一级或二级冷却块破损，另外两个位置是一级或二级冷却块床垫吹掉。其中常见故障是二级冷却块床垫吹掉。要判断是哪个空气腔的压缩空气漏入冷却腔的方法很简单，把该主空压机的冷却水进出口阀处于开的位置，使冷却水腔处于一定水压下，拉出一级或二级阀片后可很直观地判断出是由于床垫吹掉还是由于冷却块破损而造成的。
4.4针对故障提出一些预防性措施
主空压机发生压缩空气漏入水腔，往往事发突然，而且经常是发生在进出码头期间，将会造成非常紧张的局面。所以平常要经常对冷却水腔进行检漏，特别是在清洁水腔后或有其他维修保养后，在装复后一定要检漏，这一步十分重要。方法是装复后打开冷却水手动进出口阀，此时并不会进水，因为进口处还有一个自动阀，仅在空压机运行时才打开，首先让空压机短暂运行一分钟左右，让水排空水腔内的空气，然后关闭冷却水进出口阀，再手动启动短时间运行，如果冷却水压力快速上升，并从出口阀前的放气考克放出大量的气泡说明缸头床垫漏气、冷却块或冷却床垫有漏气需进一步检查，如是正常，则让它运行一两天后还需要对缸头固定螺丝及冷却块压盖固定螺丝重新收紧一次，否则会很容易出现空压机在维修保养后运行一段时间后，床垫吹掉气跑入水腔造成严重后果。
5 结束语
轮机管理中，掌握设备工作原理、充分了解其结构、特点至关重要，在日常管理、维修保养、故障排除等方面中起着关键性的作用。从本例中不难看出，细心与责任心在轮机管理工作中的重要性，理论与实践有机结合，找准原因，对症下药，不仅能及时的解决故障还能为公司节省备件费用。