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2004年12月8日我公司接到某化工公司電話，稱某空壓機(jī)在裝了我公司氣閥（帶卸荷器）開機(jī)運(yùn)行后，出現(xiàn)1、2級(jí)級(jí)間壓力偏低的問題。該壓縮機(jī)為進(jìn)口儀表空氣壓縮機(jī)，兩級(jí)壓縮，設(shè)計(jì)工況下一級(jí)排壓2.3bar(表壓)，二級(jí)排壓8.665bar(表壓)，流量為1540Nm3/h。一、二級(jí)全部安裝賀爾碧格氣閥，安裝后進(jìn)行試運(yùn)行，在試運(yùn)行的過程中發(fā)現(xiàn)： 
 
1. 一級(jí)排壓低，設(shè)計(jì)一級(jí)排壓2.3bar(表壓)，而當(dāng)時(shí)只有1.1-1.2 bar(表壓)； 
 
2. 二級(jí)排壓也達(dá)不到設(shè)計(jì)值,只有7.8 bar(表壓)，并緩慢降到7.5 bar(表壓)穩(wěn)定； 
 
3. 一級(jí)排溫較低，感覺（手感）排氣溫度比進(jìn)氣溫度還要低； 
 
4. 電機(jī)電流也比較低，正常運(yùn)行時(shí)電流約30A，而當(dāng)時(shí)只有20A左右; 
 
在最初的電話交流中，雙方均認(rèn)為一級(jí)氣缸工作不正常。賀爾碧格首先懷疑問題可能出在卸荷執(zhí)行機(jī)構(gòu)上，即膜式氣缸頂桿可能偏長，導(dǎo)致壓縮機(jī)處于加載狀態(tài)時(shí)，頂桿將進(jìn)氣閥頂開，使一級(jí)氣缸不工作。但客戶認(rèn)為，安裝氣閥時(shí)，膜式氣缸頂桿已相應(yīng)做過調(diào)整，頂桿偏長的可能性不大。同時(shí)，客戶分析：原裝氣閥升程為2.5mm，而我公司氣閥升程只有2mm，在同樣的閥窩直徑下，我公司的氣閥通流性沒有原裝氣閥好，氣閥閥損增加，從而造成一級(jí)排壓低。在電話中，我們解釋氣閥的通流效果不僅取決于升程，而且與槽道結(jié)構(gòu)有關(guān)。我公司采用的是密槽結(jié)構(gòu)的R型閥，通流效果很好。而且，如果是氣閥閥損增加，溫度也會(huì)升高，不會(huì)反而出現(xiàn)一級(jí)排溫低的現(xiàn)象。 
鑒于雙方觀點(diǎn)存在嚴(yán)重分歧，電話交流已無法達(dá)到共識(shí)，2004年12月10日，我公司技術(shù)服務(wù)經(jīng)理赴現(xiàn)場進(jìn)行技術(shù)服務(wù)。以下是現(xiàn)場的故障排查過程： 
 
故障分析一：
1. 從客戶反映的情況看，造成這種現(xiàn)象最大的可能就是加載狀態(tài)時(shí)，一級(jí)進(jìn)氣閥被強(qiáng)制頂開，使一級(jí)幾乎不作功，導(dǎo)致一級(jí)排壓低。同時(shí)，由于一級(jí)進(jìn)氣閥常開，吸進(jìn)氣缸內(nèi)的氣體無法進(jìn)行壓縮，排氣閥始終不能被打開，氣流只能通過進(jìn)氣閥來回在氣缸及進(jìn)氣管道內(nèi)流動(dòng)，造成溫升，使得進(jìn)氣溫度反而高于排氣溫度。 
 
2. 壓縮機(jī)的最終排壓（二級(jí)排壓），只能由備壓（即系統(tǒng)壓力）決定。二級(jí)排壓低，只能說明系統(tǒng)壓力本身低，并不能說明壓縮機(jī)氣閥存在故障。 
 
3. 氣閥的流通面積，并不僅僅取決于氣閥升程，還取決于氣閥的槽數(shù)。通常情況下，我們以氣閥中最小的通流面積閥隙面積（fe）作為衡量氣閥通流效果好壞的標(biāo)準(zhǔn)。對網(wǎng)狀氣閥而言，fe的計(jì)算公式為：  

 
fe = (d1 + d2 + d3 + d4 + d5 + d6 + ) × π × h
 
賀爾碧格氣閥升程雖然只有2mm，但流通槽數(shù)有7道，而原閥槽數(shù)只有3道。經(jīng)計(jì)算賀爾碧格氣閥流通面積為105cm2，而原閥只有61.5cm2。因此，流通面積小的可能性可以排除。 
 
針對以上分析，我公司技術(shù)服務(wù)經(jīng)理在客戶維修人員的配合下，首先對膜式氣缸與進(jìn)氣閥卸荷器的尺寸進(jìn)行了復(fù)核。兩者的尺寸配合關(guān)系如圖所示。其中： 
 
H--壓閥頂絲上端到進(jìn)氣閥卸荷叉上部擊打面的距離為H 
 
h--壓閥頂絲上端露出壓閥蓋的高度 
 
L--膜式氣缸頂桿的長度L（該頂桿長度不可調(diào)） 
 
Δ--（H-h-L）mm 
 
為了確保壓縮機(jī)加載時(shí)，膜式氣缸頂桿能夠完全脫離進(jìn)氣閥卸荷叉，根據(jù)賀爾碧格設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，需保證Δ至少大于1mm。 
一級(jí)共有6個(gè)進(jìn)氣閥，下表為實(shí)際的測量結(jié)果： 
序號(hào) H(mm) L(mm) h(mm) Δ(mm) 備注
閥1~閥4 177 135 43 -1 加載狀態(tài)時(shí),頂桿已將卸荷叉壓下1mm, 必須調(diào)整。
閥5 177 135 42 0 加載狀態(tài)時(shí),頂桿剛接觸卸荷叉，雖不足以頂開閥片，但除去測量誤差，卸荷叉腳很可能已將閥片頂開，必須調(diào)整。
閥6 177 135 44 -2 加載狀態(tài)時(shí),頂桿已將卸荷叉壓下2mm，必須調(diào)整。
調(diào)整方案 177 135 41 1 通過在圖示部位增加墊片厚度，的方法，使卸荷叉腳到閥片的距離正好1mm。 
 
 
第二次開機(jī)情況：
做完上述調(diào)整后，壓縮機(jī)于2004年12月10日15：03試運(yùn)行，空運(yùn)轉(zhuǎn)約5分鐘后，加載運(yùn)行，壓縮機(jī)處于自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，即：當(dāng)二級(jí)排壓為8.5 bar(表壓)時(shí)，壓縮機(jī)自動(dòng)卸載至50%（一級(jí)蓋側(cè)卸載，二級(jí)軸側(cè)卸載），當(dāng)二級(jí)排壓低于8.0 bar(表壓)時(shí)，自動(dòng)加載100%。運(yùn)行之初，100%負(fù)荷時(shí)，一級(jí)排壓曾達(dá)到2.1 bar(表壓)，50%負(fù)荷時(shí)，一級(jí)排壓有1.85 bar(表壓)。但該工況保持的時(shí)間較短，只有約5-10分鐘，之后一級(jí)排壓開始緩慢下降，至16：20左右壓縮機(jī)停機(jī)，穩(wěn)定在1.75 bar(表壓)（100%負(fù)荷）；1.5 bar(表壓)（50%負(fù)荷）。客戶此時(shí)仍然對我公司氣閥的質(zhì)量表示懷疑。 
 
故障分析二：
賀爾碧格選擇的閥型，是一種較適合空壓機(jī)的閥型，具有多槽、流通面積大、導(dǎo)向臂導(dǎo)向因而無相對摩擦的特點(diǎn)，氣閥各主要設(shè)計(jì)參數(shù)的匹配，比較合理，如：氣流速度、閥片撞擊速度、彈簧力以及閥損等等。從實(shí)際的運(yùn)行情況看，最初氣閥是能滿足使用要求的，之所以壓力逐漸下降，有以下幾個(gè)方面的可能： 
 
 進(jìn)氣閥被膜式氣缸頂開的問題，可能還沒有完全解決。 
 
 氣閥墊片密封不可靠，造成泄漏。 
 
 一、二級(jí)之間的管路可能有泄漏（如級(jí)間冷卻器）。 
 
 一級(jí)進(jìn)、排氣閥中有雜質(zhì)存在，造成泄漏。 
 
 一級(jí)活塞環(huán)、填料磨損，造成泄漏。 
 
 一級(jí)進(jìn)氣過濾網(wǎng)可能有堵塞。 
 
第三次開車情況：
15日上午，重新試車，情況不僅沒有任何好轉(zhuǎn)反而更加惡劣。100%負(fù)荷時(shí)，一級(jí)排壓只能穩(wěn)定在1.5 bar(表壓)左右。
 
故障分析三：
此時(shí)，雙方均對壓力表的讀數(shù)產(chǎn)生懷疑，決定更換壓力表后再繼續(xù)試車。
 
第四次開車情況：
再次啟動(dòng)壓縮機(jī)時(shí)，情況進(jìn)一步惡化。100%負(fù)荷時(shí)，一級(jí)排壓只有1.1bar(表壓)。開車約40分鐘后，對一、二級(jí)全部進(jìn)、排氣閥的壓閥蓋的表面溫度進(jìn)行測定：
 
一級(jí)進(jìn)氣閥蓋溫度：
軸側(cè)三個(gè)分別為17℃、17℃、18℃，蓋側(cè)三個(gè)分別為23℃、23℃、22℃。
一級(jí)排氣閥蓋溫度：
軸側(cè)三個(gè)分別為81℃、80℃、82℃，蓋側(cè)三個(gè)分別為67℃、66℃、66℃（蓋側(cè)受50%卸荷影響，溫度較低）。
二級(jí)進(jìn)氣閥蓋溫度：
軸側(cè)兩個(gè)分別為30℃、30℃，蓋側(cè)兩個(gè)分別為25℃、26℃。
二級(jí)排氣閥蓋溫度：
軸側(cè)兩個(gè)分別為107℃、105℃，蓋側(cè)兩個(gè)分別為127℃、128℃（軸側(cè)受卸荷影響）。 
 
故障分析四：
測量的溫度都比較正常，可以排除氣閥泄漏的問題。
按照所測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行估算，我們發(fā)現(xiàn)兩級(jí)氣量不平衡，一級(jí)氣量大于二級(jí)，而這只會(huì)使一級(jí)排壓上升而不是下降。另外，在二級(jí)背壓不變的前提下，如果一級(jí)排壓低，二級(jí)壓比勢必要增大。這必將導(dǎo)致二級(jí)排溫大幅度上升。這些都和現(xiàn)場的現(xiàn)象相矛盾。因此，我們對一級(jí)排壓壓力儀表再次表示懷疑。
經(jīng)現(xiàn)場仔細(xì)查看，發(fā)現(xiàn)，一級(jí)排壓壓力表管引壓管有破損，這不僅直接影響了壓力表的指示，而且此處外泄漏的存在也使一級(jí)排壓有一定的降低。 
 
第五次開車情況：
2004年12月16日，更換破損的引壓管后再次試車，一級(jí)排壓達(dá)到1.9-1.95bar(表壓)。
 
故障主要原因綜述：
綜合上面的分析及處理，我們認(rèn)為：
 
 最初一級(jí)氣缸不工作，主要是由于一級(jí)膜式氣缸頂桿偏長，頂開進(jìn)氣閥，使進(jìn)氣閥處于常開狀態(tài)。 
 
 第二次試車時(shí)，開始一級(jí)排壓能夠達(dá)到2.1 bar(表壓)，后來降到1.75 bar(表壓)，這主要是由于介質(zhì)中的雜質(zhì)，使個(gè)別氣閥產(chǎn)生了較嚴(yán)重的泄漏。 
 
 在隨后的幾次試車中，一級(jí)排壓逐漸惡化的主要原因是：一級(jí)排壓壓力表引壓管有破損，一方面造成指示壓力低于實(shí)際壓力，另一方面也成為一個(gè)泄漏點(diǎn)。 
 
 目前一級(jí)排壓仍然達(dá)不到設(shè)計(jì)的2.3bar(表壓)，其原因是在一、二級(jí)間仍存在一些小的外泄漏，如填料、壓閥蓋等處，但已不影響壓縮機(jī)的使用。 
 
感想及經(jīng)驗(yàn)總結(jié)：
此次故障排查，經(jīng)歷時(shí)間較長，排查過程較煩瑣，而故障的真正原因卻極為簡單，仍然沒有逃出安裝尺寸配合、雜質(zhì)、管道泄漏等常見的現(xiàn)場操作及維護(hù)方面的故障原因。事實(shí)上，壓縮機(jī)配件使用性能的好壞，與壓縮機(jī)系統(tǒng)及維護(hù)是緊密相關(guān)的。只有從壓縮機(jī)系統(tǒng)本身出發(fā)，堅(jiān)持中醫(yī)診斷式的分析方法，先列出所有可能因素，再一一排查就一定能找到故障原因所在。