煉油廠機(jī)組蓄能器故障分析與處理

黃曉勇

[摘 ?要]本文通過(guò)對(duì)煉油廠離心式壓縮的囊式蓄能器在運(yùn)行中出現(xiàn)的故障匯總整理，從安裝、維護(hù)及檢修進(jìn)行了分析，為及時(shí)、準(zhǔn)確排除蓄能器的故障提供了保障。

[關(guān)鍵詞]囊式蓄能器 故障整理 分析

[引 ?言]蓄能器是煉油、化工等裝置中，大型機(jī)組和特閥設(shè)備液壓系統(tǒng)的輔助裝置，是設(shè)備儲(chǔ)存壓力能，并在需要時(shí)釋放出來(lái)的重要附件之一。本文主要以煉油廠大型機(jī)組所使用的囊式蓄能器為基礎(chǔ)，依據(jù)甲醇裝置CO2機(jī)組蓄能器出現(xiàn)故障，對(duì)其原理、安裝、維護(hù)進(jìn)行較為系統(tǒng)的闡述，旨在提高設(shè)備維護(hù)與維修人員的專業(yè)技能，以此，實(shí)現(xiàn)設(shè)備“安全平穩(wěn)的長(zhǎng)周期”運(yùn)行。

一、囊式蓄能器的主要用途

囊式蓄能器是在液壓系統(tǒng)中起儲(chǔ)存和釋放能量的液壓元件，與其它型式蓄能器比較，它具有油氣隔離，油不易老化，反應(yīng)靈敏，尺寸小，重量輕等特點(diǎn)。在液壓系統(tǒng)中起儲(chǔ)存能量，穩(wěn)定壓力、減少液壓泵功率，補(bǔ)償漏損，吸收沖擊壓力和脈動(dòng)壓力等多種作用。

二、蓄能器的日常檢查

通常采用目視、聽(tīng)覺(jué)和手摸及儀表等簡(jiǎn)單的方法進(jìn)行外觀及狀態(tài)的檢查，當(dāng)蓄能器投入運(yùn)行后，應(yīng)定期對(duì)膠囊內(nèi)的充氣壓力進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)有漏損應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充氣體，漏損嚴(yán)重時(shí)應(yīng)查明原因（膠囊損壞、充氣閥密封不嚴(yán)或充氣閥與充氣閥座密封不嚴(yán)等），及時(shí)修復(fù)。對(duì)于長(zhǎng)期停用的蓄能器，應(yīng)關(guān)閉油口與壓力油管之間的截止閥，保持蓄能器內(nèi)的油壓在充氣壓力以上。蓄能器在液壓系統(tǒng)中屬于危險(xiǎn)部件，所以在操作過(guò)程中要特別注意安全。

對(duì)于囊式蓄能器充氮壓力的確定，一般情況下，囊是蓄能器的氮壓力可參考下列數(shù)值：

1、沖擊緩沖：充氣壓力為系統(tǒng)工作壓力的 90%;

2、消除脈動(dòng)：充氣壓力為系統(tǒng)工作壓力的 60%;

3、能量?jī)?chǔ)存： 充氣壓力應(yīng)低于系統(tǒng)最低壓力的 90%，且高于系統(tǒng)最高工作壓力的 25%;

4、熱膨脹補(bǔ)償： 以液壓系統(tǒng)封閉回路中的最低壓力或稍低一點(diǎn)的壓力作為充氣壓力。

需要說(shuō)明的是：囊式蓄能器的充氮壓力，嚴(yán)格的來(lái)說(shuō)，必須按照設(shè)備的生產(chǎn)廠家提供的相關(guān)技術(shù)資料說(shuō)明和參數(shù)為基準(zhǔn)。

三、故障分析、排除

（一）主要故障

我們?cè)O(shè)備維護(hù)和維修作業(yè)中發(fā)現(xiàn)，蓄能器主要出現(xiàn)的常規(guī)性故障有：

1、蓄能器在液壓系統(tǒng)使用中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)不能保壓、夾緊、加速、快壓射、增壓、緩和液壓沖擊和吸收壓力脈動(dòng)的情況。

2、充氣閥密封不嚴(yán);

3、充氣閥與充氣閥座密封不嚴(yán);

4、膠囊破損;

5、閥體、充氣閥座與殼體連接處漏油等，這些功能失效的故障大多是由蓄能器吞吐壓力油的能力引起的，故稱蓄能器引發(fā)故障。

在此，要提醒維護(hù)和維修作業(yè)人員要注意的是，上述任何一種維修，均在維修前先卸去蓄能器中的液壓油，然后用充氣工具排盡膠囊中的氣體，然后才能拆卸蓄能器及各零件。

（二）主要故障分析

我們通過(guò)對(duì)蓄能器的相關(guān)技術(shù)資料和實(shí)際維修作業(yè)中的學(xué)習(xí)，對(duì)其產(chǎn)生的故障原因分析如下：

1、充氣壓力：若充氣壓力太低，供油體積太小，保壓壓力下降快，保壓時(shí)間短會(huì)導(dǎo)致液壓泵頻繁地給蓄能器充油。在夾緊時(shí)夾緊壓力也下降快。當(dāng)壓力下降到最低工作壓力時(shí)液壓泵又開(kāi)始向蓄能器供油充液，但到充液壓力實(shí)際回升要延遲一段時(shí)間。在這段時(shí)間內(nèi)夾緊壓力一直會(huì)下降到臨界工作壓力以下導(dǎo)致夾緊失效。反之。當(dāng)蓄能器提提供的壓力油小，就無(wú)法進(jìn)行補(bǔ)油，以實(shí)現(xiàn)加速、快壓射和增壓動(dòng)作。相反充氣壓力比較低時(shí)，蓄能器從充壓到儲(chǔ)存的壓力油多，就能完成加速、快速射和增壓動(dòng)作。當(dāng)蓄能器用于緩和液壓沖擊和吸收壓力脈動(dòng)時(shí)，充氣壓力分別為系統(tǒng)工作壓力的90%和液壓泵出口壓力的60%時(shí)較合適。若充氣壓力太低，蓄能器幾乎無(wú)儲(chǔ)能作用，但對(duì)緩和液壓沖擊和吸收壓力脈動(dòng)仍有作用。

2、最高工作壓力：當(dāng)蓄能器最高工作壓力較低時(shí)，蓄能器的供油體積比較小。這種情況下若用蓄能器補(bǔ)油保壓和夾緊，必然出現(xiàn)壓力下降快、保壓時(shí)間短、夾緊失效之類的故障;若用蓄能器加速、快壓射和增壓時(shí)也因供油體積太小，不能補(bǔ)油，必然導(dǎo)致不能加速、快壓射和增壓。特別是充氣壓力也同時(shí)增大時(shí)問(wèn)題更嚴(yán)重。相反蓄能器最高工作壓力比較高（但滿足要求）時(shí)不會(huì)產(chǎn)生以上故障。蓄能器最高工作壓力過(guò)高時(shí)，不但不能滿足工作要求而且會(huì)損壞液壓泵，浪費(fèi)功率。

3、液壓元件泄漏：在液壓傳動(dòng)中和蓄能器相連接的液壓元件有單向閥、電磁換向閥和液壓缸等。這些液壓元件常出現(xiàn)密封不嚴(yán)、卡死不能閉合、因磨損間隙過(guò)大和密封件失效造成蓄能器在儲(chǔ)油和供油時(shí)壓力油大量泄漏。在這種情況下，若蓄能器是用來(lái)補(bǔ)油保壓和夾緊的，會(huì)因?yàn)檠a(bǔ)油不足而不能保壓、保壓時(shí)間短或夾緊失效。若蓄能器是用來(lái)補(bǔ)油加速、快壓射和增壓的，也會(huì)因補(bǔ)油不足而使這些動(dòng)作無(wú)法完成。

（三）主要故障排除

1、當(dāng)發(fā)生蓄能器不能緩和液壓沖擊和吸收壓力脈動(dòng)故障時(shí)，其原因主要是充氣壓力太低。首先應(yīng)排出蓄能器內(nèi)壓力油，測(cè)定蓄能器內(nèi)氣壓，給以確診。其次，要找出具體故障源，以便排除。當(dāng)測(cè)知充氣壓力低時(shí)，可能是充氣不足，還可能是蓄能器充氣嘴泄漏、皮囊破裂、活塞密封不好等，應(yīng)通過(guò)檢測(cè)確定。當(dāng)測(cè)知充氣壓力高時(shí)，可能是設(shè)定值過(guò)高、充氣過(guò)量、或者環(huán)境條件（也有過(guò)高的），可能是液壓泵故障或液壓泵吸空;也可能是調(diào)壓不當(dāng);也可能壓力閥及調(diào)壓裝置有故障;還可能是有關(guān)液壓元件泄漏，造成系統(tǒng)壓力及蓄能器最高工作壓力過(guò)低或過(guò)高，也可直接造成蓄能器最高工作壓力過(guò)低或過(guò)高。

2、當(dāng)確定故障原因是液壓元件泄漏時(shí)，首先應(yīng)確定和蓄能器鄰接的液壓元件。在這些液壓元件中，單向閥、液控單向閥、各類換向閥和液壓缸泄漏幫障是較常見(jiàn)的。泄漏的原因大概有閥芯和閥座密封不嚴(yán)，閥芯卡死不能閉合，磨損造成相對(duì)運(yùn)動(dòng)面間隙大，密封元件失效。對(duì)所有可疑元件應(yīng)按檢測(cè)的難易程度和發(fā)生故障的概率大小排序（易檢測(cè)的，故障概率大的排在前面），再按順序檢測(cè)，確定泄漏的故障元件。最后，拆開(kāi)故障元件檢查、維修。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所屬，蓄能器是一種能把液壓儲(chǔ)存在耐壓容器里，待需要時(shí)又將其釋放出來(lái)的能量?jī)?chǔ)存裝置。蓄能器是液壓系統(tǒng)中的重要輔件，對(duì)保證系統(tǒng)正常運(yùn)行、改善其動(dòng)態(tài)品質(zhì)、保持工作穩(wěn)定性、延長(zhǎng)工作壽命、降低噪聲等起著重要的作用。蓄能器給系統(tǒng)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、安全、可靠、環(huán)保等效果非常明顯。

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中國(guó)石油青海油田分公司安全監(jiān)督中心 甘肅 敦煌 736202