船用空压机故障分析

MP400型船用空压机故障分析与处理措施【摘要】简要介绍了某远洋货轮德国Sauer公司WP400型空压机结构及其工作原理，引出实船所遇到的实际故障，并对同机型空压机类似故障进行分析，得出整改措施。

文章内容均是在设备实际运行管理过程中的经验总结，对轮机管理人员管理同类型空压机有一定的参考及指导意义。

【关键词】船用空压机;运行管理;WP400：绍尔0引言船用往复式空压机是提供压缩空气的设备，压缩空气分为动力空气、日用空气和控制空气，主要用于主柴油机的启动、换向和发电柴油机的启动以及为其他辅助机械设备（如压力水柜、气笛、离心泵自吸装置等）和气动工具供气[1，2]，并保证控制空气系统的气源，因此，其重要作用是不言而喻的。

船用往复式空气压缩机结构复杂，运动部件多，激励源多，发生的故障也多种多样[3]。

一般远洋船舶都配有两台主空压机及一台应急空压机，应急空压机由应急配电板供电，主要用于主电网失电的应急情况下使用，日常使用中为两台主空压机互相备用使用[1]，因此如何及时的发现及排除空压机故障是保证压缩空气供给及船舶安全的重要保障。

本文介绍的WP400型船用中压空压机为德国绍尔（Sauer）公司的产品。

下边结合该型空压机结构原理及其基本控制电路对此次故障及解决措施进行分析总结。

1WP400船用往复式空压机结构及原理分析1.1 WP400空压机结构图1 WP400船用空压机绍尔WP400型空压机用作船用主空压机，主要由空压机驱动电机，往复式压缩机，气水分离器，空压机控制箱等几部分组成（图1）。

驱动电机与空气压缩机通过弹性联轴节连接，气水分离器是为了排放在中间级压缩、再冷却过程中产生的水份[4]，排水阀由一个独立的控制器来操纵。

空压机的冷却靠专门的冷却水系统完成。

主要设备参数空气压缩机驱动电机生产厂家J.P.SAUER&SOHN 生产厂家ROTOR型号及台数WP400 2台型号5RN280S04A0转速1170 r/min 额定转速1780 r/min工作压力 3.0 MPa 额定功率90 KW排量430 m3/h 额定电压/额定频率440 V/60 Hz功率84 KW 额定电流142 A1.2 工作原理绍尔WP400空压机（图1）为水冷的、往复式单作用的两级往复式空气压缩机，共有1.1级、1.2级、2级三个气缸，气缸呈W型排列。

空压机故障分析及日常维护注意事项摘要：某轮，CAPESIZE型载重吨20万吨散装船，配置两台空压机，空压机型号H264，转速1800RPM，造船时间2011年韩国。

在故障发生前一年左右的时间里，两台空压机工作状况一直处于不是很好状态，打气速度慢，期间更换活塞环和连杆瓦进行修理亦不见好转，因此轮?C长申请整组缸套和活塞及活塞环等新备件计划进行整体更换，以期得到良好效果。

关键词：针阀调整注油器减载磨合滑油管理空气滤网1.事故大概经过船在离开中国码头航行澳洲途中，轮机部对其一台NO.2号空压机进行大修，更换两个活塞和两个缸套，该空压机有两组活塞，但在试车过程中，活塞拉缸严重，新的铝制活塞和新缸套拉痕严重导致全部报废，轴瓦和曲轴亦遭到异常磨损。

仅剩NO.1空压机运转，在前言中提到，两台空压机状况都不是很好，而船在到达澳洲锚地等待靠泊期间，NO.1空压机轴封漏水，由于挡水环失效，导致冷却水通过油封进入曲拐箱，滑油被乳化后未能及时被发现，自动启动运转时导致曲轴抱瓦整机咬死恶劣故障。

轮机部在公司机务指导下，拼凑旧备件，勉强组装一台空压机运转，但打气速度极慢，已经无法正常申请靠泊澳洲。

公司紧急安排备件从韩国空运澳洲，快速通关并安排专艇锚地送备件上船，在机务的指导下，分析故障原因并指导船上进行彻底大修并正确试车，使得两台空压机运转正常，然后船长申请靠泊码头。

前后耽误船期共计一周时间，加备件费，运输费，海关税，代理费，损失共计20多万美元。

2.故障原因分析笔者参与事故的调查和修复指导工作，经过分析研究，该空压机在发生该故障一年以前的时候，该轮轮机员曾经对该两台空压机加错过滑油，后发现滑油变黑变质后，立即更换正确牌子的滑油，但整个系统及滑油油路系统未能彻底清洁干净，导致空压机缸套上细小的注油器的注油量降低，导致活塞和缸套磨损加大，产生的碎屑进而对轴瓦等产生磨损，使得整个两台空压机状况不好。

但当时船上船员更换交接不清，并未能分析真正原因所在，在即使更换新备件的情况下仍然出现故障问题，也是磨合期间磨合程序不正确，磨合过程观察不细致而导致事故发生原因之一。

船用空压机故障分析I. 简介A. 船用空压机的作用介绍B. 意义和目的II. 常见故障及其原因A. 船用空压机的机械故障1. 压缩机部件损坏2. 油泵故障B. 船用空压机的电气故障1. 电缆损坏2. 开关故障III. 故障分析方法A. 故障诊断及排除1. 确认故障现象2. 确认故障原因3. 制定故障排除方案B. 系统检查和维护1. 定期检查维护2. 实时监测系统状态IV. 故障预防和维护A. 预防措施1. 按照规定操作2. 定期维护保养B. 维护措施1. 更换损坏零部件2. 升级优化控制系统V. 结论A. 总结船用空压机故障的原因和解决方案B. 对船用空压机维护保养的重要性进行概括。

C. 展望船用空压机发展趋势和未来工作方向。

第一章节简介随着船舶工业的蓬勃发展，船用空压机作为一种重要的船舶设备，具有很大的作用。

因此，对船用空压机故障分析做出系统详细的研究对保障船舶安全、提高船舶运行效率具有很大的意义和目的。

船用空压机主要是用来给船上其他重要设备和系统提供动力，特别是用于控制系统和自动化系统的空气供应。

为了保障船舶顺利可靠地运行，船用空压机必须保持良好的状态。

因此，船用空压机维护保养非常重要。

船用空压机故障分析的目的是为了确保设备的高效稳定运行，减少故障修复时间和成本，同时降低安全风险，保障人员生命安全。

在船用空压机故障分析中，西门子、蒙皮工程、ATLAS COPCO等国内外知名企业均积极开展船用空压机的技术革新和创新，推动了船用空压机技术的发展。

本论文主要分为五个章节，除简介外还包括常见故障及其原因、故障分析方法、故障预防和维护、结论等内容。

其中，第二章主要介绍船用空压机在运行中常见的机械故障和电气故障，以及它们的原因。

第三章将介绍故障分析方法，包括故障诊断及排除和系统检查和维护。

第四章将详细描述预防措施和维护措施。

第五章将总结船用空压机故障的原因和解决方案，并对船用空压机的未来发展趋势和工作方向做出展望。

船用空气压缩机故障现象及维护管理前言：随着现在航运业的飞速发展，对于船舶机械的要求也越来越高，不仅仅表现在船舶主机上，一些辅助机械对整条船舶，尤其是在远洋航行中也起到了至关重要的作用。

空压机是船舶的必备辅助机械，因为它是船上压缩空气的唯一来源，决定了船舶主机的启动，和一些辅机及气动机械的运行等。

空压机的安全可靠运行是船舶安全运行的必备条件，而空压机运行过程中由于运动部件磨损导致泄漏，润滑不良等等原因会引起空压不能正常工作，从而影响船舶的运行。

现代船舶大多数采用的是活塞式空压机，下面就通过对船用空气压缩机运行中常见故障现象的分析,结合自身学习和船上经验,指出空气压缩机停车和运行管理中应注意的关键问题,并对空气压缩机易损件的检修提出建议。

一、空气压缩机压缩空气作用用于压缩空气的机械称为空气压缩机。

空压机产生的压力一般为0.2Map以上。

本章讨论的是船上普遍采用的活塞式空压机。

压缩后的空气称为压缩空气，储存于空气瓶中的压缩空气，船员俗称冷气。

压缩空气在船上主要用于一下几个方面：1、压力在2.442~2.942Map的压缩空气供主机起动与换向；2、压力在0.98Mpa左右的压缩空气用作大、中型柴油机操纵和换向机构的动力；3、压力在3.92Mpa左右的压缩空气用作操纵离合器，刹车、填充压力水柜、鸣放汽笛吹洗机件和海底阀等。

空压机是消耗机械能的机械，必须依靠原动机（电动机、内燃机）拖动。

船上的空压机一般为间歇性运行，连续运转的时间往往不能超过1h，原动机多为电动机。

大中型柴油机船舶上，通常配备2~3台空压机。

某些中小型船舶上，柴油机的自由端配备由曲轴上偏心轮驱动的空压机。

二、活塞式空压机的工作原理1.理想工作循环１所谓理想工作循环，即不考虑工作循环中的泄漏，气流流经阀和管路时的压力损失以及气流作不等速运动的惯性影响，并假设空气与缸壁等无热交换，压缩过程中空气的温度不变，压缩后的空气全部排出气缸。

如图所示，当活塞2 在气缸1 中从死点 a 向右移动时，活塞2 左边的气缸容积增大，缸内形成真空，大气中压力为P1 的空气就压开吸气阀3，等压进入气缸一直到活塞移到右死点6为止。

船用空压机的那些故障和预防，可以参考这篇文章1.空气压缩机工作时产生的压缩空气在柴油机船舶上主要功能是：(1) 压力在2〜3MPa之间的压缩空气用来起动主机。

(2) 压力在1.0MPa左右的压缩空气用来作为主机操纵机构、换向机构的动力，起动副机和操作气动元件等。

(3) 压力在1.0MPa左右的压缩空气用来操纵离合器、填充压力水柜、气笛等。

由此可见，船上空压机是否正常运转，直接关系到船舶动力设备的操纵，影响到船舶航行安全。

笔者就某司船队船舶上0.34/ 30BF型空压机，多年来在使用中经常出现的故障与管理要点作一阐述，以供参考。

2. 0.34/30BF型空压机性能、结构、主要参数0. 34/30BF型空压机，设计合理，运行可靠，广泛应用于中小型船舶上。

其结构为双级、单动、立式、风冷电动、往复活塞式空压机。

主要参数：转速为600r/ min;排气量为0. 34m³/min;排气压力为3MPa;安全阀打开压力：一级为0.6〜0.8MPa,二级为3.0〜3.1MPa；出气温度小于180℃;机油温度小于70℃3.常见故障某司船队有三艘船舶采用0.34/30BF型空压机，共6台，所产生的压缩空气提供于主机起动、主机操纵、副机起动、各气动元件操作等。

几年来该型空压机运行中常见故障归纳如下：(1) 排气温度高，低压级排出压力偏高。

(2) 气阀弹簧簧力变小或弹簧折断。

(3) 润滑油变质。

(4) 皮带打滑。

4.故障分析及对策和管理要点4.1排气温度高、低压级排出压力高造成排气温度过高的原因除了中间冷却不良和环境温度高外，主要是气阀漏气引起；除了一级进气阀外，其它三个阀漏气均会使排气温度升高，同时引起低压级排出压力升高。

而造成气阀漏气的原因主要是：(1) 气阀固定螺钉松脱；(2) 气阀结碳严重；(3) 阀片接触面压痕损伤；(4) 弹簧折断。

由于空压机排出口没有装设温度计，低压侧没有装设压力表，运行中，当值人员不能直接观察温度高低，只能凭平时经验；低压侧压力偏高直接反应为一级安全阀(保险卸荷阀)跳开，因此当有此现象发生时，不能随意地调整安全阀设定值，停机后应检查气阀情况。

通过一款船用高压空压机，在进行1000h可靠性试验过程中发生的活塞销座破裂等故障现象，并结合各零部件的损坏状态，深入分析故障产生的主要原因。

经现场勘验及对比分析，发现了故障产生的主要诱因，以及其它相关零部件损坏的原因和先后顺序。

在分析了主要原因的基础上，提出了解决问题的措施，后经试验验证，证明了解决措施的可行性和正确性。

最后分析总结，进一步提出了此类问题优化改进的建议和途径。

不断归纳、总结类似的质量问题，为提高零部件的设计水平，尤其为空压机组合气阀的结构优化设计工作提供了参考和方法，具有一定的借鉴意义。

空压机原理图一、引言压缩机是一种用于压缩气体借以提高气体压力的机械，它的种类很多，用途极广，通过气缸容积周期性的变化，实现气体的吸进、压缩和排出，其主要运动件一般包括曲轴，活塞和连杆等部件，固定件一般包括曲轴箱，气缸（组合气阀），以及冷却器和安装支架等。

近年来，随着用户对空压机的安全性和可靠性提出越来越高的要求外，目前对空压机的外形尺寸和重量等物理指标也提出了较高要求，尤其是安装或换装空间相对较小的场合，有的已成为商务竞标成功与否的关键因素之一。

目前，高压往复活塞式空压机各级气阀的设计安装和工作方式对机组的外形、重量及结构形式有较大影响，为适应市场化需要，满足用户的特殊需求，进一步减小空压机的外形尺寸和重量等已势在必行，因此，有必要适时开展空压机组合气阀的设计工作。

组合气阀的设计结构多种多样，有的是借助于一个公共的阀板，通过空压机各级的流量、压力及流速等参数，将独立的进气阀和排气阀进行结构优化设计，做成组合式结构。

对于高压往复活塞式空压机，为提高排气量和比功率，气缸设计的上止点间隙一般较小，有的仅为1～2 mm左右，但过小的上止点间隙可能导致一些不良后果，一般情况有：一是压缩介质在气缸中部分液化而造成液击撞缸现象；二是零部件破损脱落后进入气缸而发生异物撞缸等现象。

因此，不仅要合理设计气缸的上止点间隙，而且要尽量避免气阀等零部件破损后落入气缸。

船用空气压缩机故障现象及维护管理前言：随着现在航运业的飞速发展，对于船舶机械的要求也越来越高，不仅仅表现在船舶主机上，一些辅助机械对整条船舶，尤其是在远洋航行中也起到了至关重要的作用。

空压机是船舶的必备辅助机械，因为它是船上压缩空气的唯一来源，决定了船舶主机的启动，和一些辅机及气动机械的运行等。

空压机的安全可靠运行是船舶安全运行的必备条件，而空压机运行过程中由于运动部件磨损导致泄漏，润滑不良等等原因会引起空压不能正常工作，从而影响船舶的运行。

现代船舶大多数采用的是活塞式空压机，下面就通过对船用空气压缩机运行中常见故障现象的分析,结合自身学习和船上经验,指出空气压缩机停车和运行管理中应注意的关键问题,并对空气压缩机易损件的检修提出建议。

一、空气压缩机压缩空气作用用于压缩空气的机械称为空气压缩机。

空压机产生的压力一般为0.2Map以上。

本章讨论的是船上普遍采用的活塞式空压机。

压缩后的空气称为压缩空气，储存于空气瓶中的压缩空气，船员俗称冷气。

压缩空气在船上主要用于一下几个方面：1、压力在2.442~2.942Map的压缩空气供主机起动与换向；2、压力在0.98Mpa左右的压缩空气用作大、中型柴油机操纵和换向机构的动力；3、压力在3.92Mpa左右的压缩空气用作操纵离合器，刹车、填充压力水柜、鸣放汽笛吹洗机件和海底阀等。

空压机是消耗机械能的机械，必须依靠原动机（电动机、内燃机）拖动。

船上的空压机一般为间歇性运行，连续运转的时间往往不能超过1h，原动机多为电动机。

大中型柴油机船舶上，通常配备2~3台空压机。

某些中小型船舶上，柴油机的自由端配备由曲轴上偏心轮驱动的空压机。

二、活塞式空压机的工作原理1.理想工作循环１所谓理想工作循环，即不考虑工作循环中的泄漏，气流流经阀和管路时的压力损失以及气流作不等速运动的惯性影响，并假设空气与缸壁等无热交换，压缩过程中空气的温度不变，压缩后的空气全部排出气缸。

如图所示，当活塞2 在气缸1 中从死点 a 向右移动时，活塞2 左边的气缸容积增大，缸内形成真空，大气中压力为P1 的空气就压开吸气阀3，等压进入气缸一直到活塞移到右死点6为止。

船舶主空压机损坏分析报告◎ 谢浩武 中远海运特种运输股份有限公司摘 要：船舶空压机是船舶上的一种重要设备，为船舶提供压缩空气，常用于推动船舶主机，驱动船用发动机的启动和停止，以及供应船舶其他系统所需的压缩空气。

本文主要通过讲述某轮主空压机的故障，分析故障原因，总结出空压机维护保养的重要性。

关键词：空压机；船舶主空压机；卸载阀1.船舶空压机原理船舶空压机的工作原理是通过电机带动压缩机进行工作，将外界的空气通过滤、冷等装置进行处理，使其达到所需的压力和干燥度，然后供应给船舶各系统使用。

一般来说，船舶空压机包括压力机组、冷却器、滤清器和控制系统等组成部分。

压力机组是空压机的核心部分，由压缩机和驱动装置组成。

压缩机主要负责将外界的空气进行压缩，使其达到所需的压力。

驱动装置则通过电机带动压缩机进行工作。

冷却器是船舶空压机的重要组成部分，主要用于降低压缩空气的温度。

冷却器一般采用水冷方式，通过水与空气的热交换，使得压缩空气的温度降低。

滤清器也是船舶空压机中不可或缺的部分，主要用于对空气进行净化处理。

滤清器主要通过滤芯和滤材将外界空气中的杂质、水分和油污等进行过滤，提供干净的压缩空气。

2.SPERRE空压机型号：XW200，序列号：XW200-00290，压力：30巴，排量：220立方米/小时，功率：40KW，转速：1775rpm，制造年份：2019，厂家：SPERRE。

90年代的SPERRE空压机在冷却方面性能不错，不过在长期运转过程中随着气压升高和温度的上升使得进排气阀产生结碳使得排气效果下降，优点是滑油润滑采用压力式，同轴带有齿轮滑油泵，有足够的滑油对活塞和缸套进行润滑，曲轴部分采用了合金薄壁瓦，让管理疏忽了频繁关注，导致随着设备老化曲轴会磨损严重活塞缸套串气，总的来说空压机具有足够的可靠性，节省了安装水管冷却的空间方便了使用者。

中远海运特种运输股份有限公司62K纸浆船系列使用的空压机为SPERRE生产的XW200型空压机，该空压机有运行时间长、设备维护简单的特点。

轮机工程专业毕业论文例样————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：x x x x x x x x x x学院论文开题报告学生姓名xxxxx学号xxxxxx专业轮机工程技术班级xxxxxx学校导师姓名、专业技术职务xxxxxxx企业导师姓名、专业技术职务论文题目船用空压机故障分析一、立论依据空气压缩机是非常重要的船舶辅助机械,由于压缩空气在现代船舶上所起的作用至关重要(因为它是船上压缩空气的唯一来源),空气压缩机一旦不能正常工作,将会给船舶带来非常大的危害,严重的可能造成船舶失去动力(船舶主机将无法启动和正常运转).所以说保证船用空气压缩机的正常运行是很有必要的.空压机在运行过程中由于运动部件磨损会导致泄漏,润滑不良等等原因会引起空压机不能正常工作,从而影响船舶的运行.现代船舶大多采用的是活塞式空压机,下面就通过对船用空气压缩机运行中常见故障的分析,结合自身学习知识,指出空气压缩机日常运行管理中应注意的关键问题,并对空气压缩机易损件的检修提出建议.参考文献：【1】费千.船舶辅机.大连海事大学出版社【2】赵远扬,李连生,束鹏程.压缩机的技术现状及其发展趋势.通用机械【3】中国船舶工业总公司.船用辅机修理技术标准【4】中华人民共和国交通部.船用辅机修理技术标准【5】吴恒.轮机管理.大连海事大学出版社【6】船机维修技术. 大连海事大学出版社【7】张国辉.李杰.活塞式压缩机设计的基本原则.压缩机技术【8】满一新.船机维修技术.大连大连海事大学出版社【9】林梅.活塞式压缩机原理.北京:机械工业出版社【10】张军,赵艳.浅谈活塞式空压机气阀设计.黑龙江科技信息【11】张世英,郑德明.各种压缩机的润滑问题及维护修养,化学工程与装备【12】严天宏,李青等.压缩机的现状,发展及新型技术展望.压缩机技术.二、研究方案1、研究目标、研究内容和拟解决的关键问题研究目标、研究内容:通过对空压机运动部件气阀的研究，分析是什么原因导致的损坏和研究怎么样可以增加进空压机的使用寿命和工作性能。