CNG站设备常见故障及解决措施

来源:四川燃气 更新时间:2017-10-27 阅读:1598

  • 成都中川天然气有限公司   刘胜华

     【摘  要】:加气站是为燃气汽车储气装置充装车用压缩天然气的专门场所,本文主要对压缩天然气(CNG)加气站的设备常见故障进行总结并分析解决,供相关人员参考。
      【关键词】:CNG设备 润滑油 故障
    CNG压缩机在日常使用中会出现一些问题,对CNG压缩机常见故障诊断和排除们作出了如下总结,希望对大家有些帮助。
      一、压缩机润滑系统
      润滑系统出现故障,会给压缩机造成非常大的损坏,所以为了安全平稳运行,如润滑系统故障,控制系统都要让压缩机自动停机,并显示相应的故障代号或故障位置。常见的故障可能有以下几种情况。
      (一) 润滑油位过低
      油位传感器(开关)位置过高。当油位过低的故障代码出现时,观察压缩机端面的玻璃视窗中的油位是否在中线以上。如果确实缺油,应及时补充。要注意油位应不低于中线。
      (二) 润滑系统油压过低
      ①油过滤器过脏,堵塞油路,压降增大,会使后续的管路油压降低。应检查清理油过滤器或更换油过滤器元件。②油路系统漏油时油压必然降低,检查管路接头是否有漏油现象。③管路油压传感器失灵会产生虚假信息,检查压力传感器有无故障。④压力调节器调整不当,也会造成油压降低,应检查和调节油压调节器的位置。⑤润滑油系统油泵工作不正常,油压肯定降低,检查油泵。⑥如果在启动过程中出现油压低的故障信号而不能启动时,若在冬天有可能因温度低油粘度高,短时间油压达不到所致,更换粘度合适的润滑油。
      (三) 气缸润滑系统缺油
      ①油不流动传感器失灵往往产生错误信号,应首先检查或更换。如果身边暂时没有备件,在确信系统并不缺油的前提下,为了不停机影响生产,亦可采取两种临时办法。修改控制软件使计算机不再临测该信号。或者,将传感器输出的两根信号线短接即可。注意,其间必须经常用其它方法监测油路。②柱塞泵出现故障,无法向系统供油,应及时检查维修或更换。
      (四)润滑油温过高
      ①油冷却器内被杂物或赃物堵塞,冷却效率降低检查予以清除。②过滤器过脏堵塞后使油流不畅,阻力增加发热使油温升高,应清理或更换油过滤器芯。③润滑油过脏或粘度过高,使摩擦面容易发热,无法及时带走热量导致降低温度的效果变差,更换合适的润滑油。
      二、压缩机进排气系统
      (一)进气压力过低
      输气管道的压力过低,尤其是加气站从城市管网的中压管道取气,在用气高峰时容易出现这种情况。站管道的气压还高于设备的最低进气压力时,压缩机就不能启动因为压缩机的进气压力的设定,是由压缩机一级入口处的传感器检测的。其前面的脱水干燥器,还有大约0.03MPa—0.07MPa的压降,尽管进站输气管道的气压还未到设定的近气压力的下限,但压缩机入口气压已到下限,所以压缩机保护停机。出现这种情况时,可通过3种办法解决。,如果压力低的不多,且是临时性的,可将进气压力下限值略调低一些,等压力恢复后再调回来;如果是经常性的,可以将加收罐的反馈凋压器的压力适当调高一些。
      (二)进气压力过高
      首选检查压缩机一级进气压力表读数是否超过最高进气压力。压缩机选型时已经考虑并允许管网的最高压力,如偶然超过,但只要不超过控制设定的最高限,短时间运行是没有问题的。超过最高限,压缩机会自动停机,等待管网压力的降低。如果长期超限就必须在进站管线中增加凋压器。
      (三)排气压力过低
      ①检查进气压力是否过低。过低的进气压力会使压缩机达到额定排气压力的时间加长,而且后两级气缸的温升明显增加。②检查是否有泄漏。排所管路系统的严重泄漏是造成排气压力过低的常见故障。③检查压缩机进排气阀。进气阀关闭不严,会使进气量减少,压力降低,最终的排气压力必然降低或使压缩时间延长;排气阀关闭不严,会绽压缩气体在进气冲程时返回气缸,减少了气量,也降低了排气压力。④检查进气是否有堵塞。进气管路的堵塞,增加了压降,减少了进气量。清理、更换过滤器芯子,以减少过滤器中的压降。③回收罐的放空球阀关闭不严。这将使压缩机排出的气体经过滤器不断进入回收罐,排气管路的压力自然降低。关闭球阀即可正常。
      (四)排气压力过高
      ①检查压缩机的进气阀。如果出现在中问级,有可能是下一级进气阀开度不够、卡死或者排气阀未打开。②检查排气管路中是否有堵塞。如果中间级压力高,估计是过滤器堵塞。如果是最终排气压力高,则应检查管路中的过滤器是否过脏,单向阀、限压阀是否失效。③监测控制系失灵。最终排气压力达到设定值时(一般为25MPa)控制系统就会发出停机指令,如果控制系统失灵,例如压力传感器等元器件失效,就会使排气压力一直上升。
      (五)排气量减小
      ①检查是否有泄漏。一是外泄漏,主要检查主气路上各个阀门(尤其是安全阀)和管接头处是否有较大的泄漏。压缩机阀门关闭不严。如果某一级进气阀关不严,活塞压缩时气体就可能通过该进气口返回到上一级,是排气量减少。②检查进气压力是否过低。这种情况多是在用气高峰,城市输气管网压力降低引起的,等输气压力恢复后,就会正常。③检查电机转速是否正常。
      (六)排气温度过高
      ①检查压缩机阀是否失灵。压缩机阀开启不够,使气体流动阻力增大,流速增高,排气温度自然要升高。②检查冷却器。冷却器是否堵塞,循环水系统杂质多,堵塞冷却水通道。
      (七)输出气体带油过多
      ①清理或更换级间和最后一级过滤器。过滤器过脏或者破损使过滤器失效,含油气体未经严格过滤而排出。②检查废液排放过程是否正常。正常工作时,凝聚在过滤器下部的重烃和油的混合物会排放到回收罐中。否则,这些废油就会滞留在过滤器中,当液位高过滤芯时,必然被气体带出。③检查气缸润滑系统的注油速率。气缸中的润滑油增加超标,使气体中所携带的油量超过了过滤器的额定容易,最终排出的气体中所带的油量也必然超标。
      (八)回收罐压力过高
      ①检查泄压排放阀是否关闭不严。如果该阀关不严,压缩机排出的压缩气体就会不断的排进回收罐,使压力升高。②检查回收罐安全阀。安全阀的压力设置一般是稍高于进气压力,若调的过高就会引起回收罐的压力升高。③确认回收罐排液正常。如果排液管道堵塞,或者不能定时打开排放阀放掉废液,都会使回收罐压力升高。④如果停机后,主进气阀关闭不严,压缩机气缸中所留下的气体(高于进气压力)也会通过回收管路返回,进入回收罐使压力升高(同于主进气阀前的主管路中有单向阀,所以不会返回进气管路)。
      (九)驱动器、压缩机转速低
      ①检查进气压力是否过高。一般控制系统都会在进气压力高于设定值时,发出停机信号。假若控制系统失灵,就会引起压缩机超载。如果是电机驱动,电机和压缩机直联,电机电流增大,会引起过流保护装置跳闸,时间长了还会烧坏线圈;若是天然气发动机驱动,转速会明显降低。检查电机启动器的电压是否过低。一般只能是由电网电压降低而引起。
      三、安全放散系统
      (一)级问安全阀动作
      ①下一级气缸进气阀开度不够或卡死打不开,必使该回路压力上升,以至超过安全阀的起跳压力。所以应首先检查该级进气阀门是否有故障。②下一级进气管路中的过滤器太脏,使管路堵塞压力升高。应定期清洗过滤器。③过滤器下的排液管路和单向阀不通畅,使过滤器下部液位升高,也可能污染滤芯。应拆开检查,必要时更换单向阀。
      (二)末级安全阀动作
      ①主气路通向充气回路的手动球阀未打开,致使末级管路压力升高。②末级过滤器太脏使管路堵塞,压力升高。应定期清洗过滤器。③过滤器下的排液管路和单向阀不通畅,使过滤器下部液位升高,也可能污染滤芯。应拆开检查,必要时更换单向阀。
      (三)回收罐安全阀动作
      主气路到充气回路之间的单向阀关闭不严,致使停机时低压气瓶组的高压气体回流到回收罐中引起超压,使安全阀起跳释压。压缩机运行中,通向回收罐的泄压排放阀关闭不严,大量压缩气体进入回收罐,引起压力急剧升高,导致安全阀起跳。
      四、压缩机站的控制系统
      (一)控制系统开关电源损坏
      如果频繁接通或断开电源,容易损坏开关电源。电网电压过高,或在加气站的输电变压器上接有其它工业负载,造成电压不稳定,忽高忽低,甚至冲击,都容易使该电源损坏。             
      (二)储气瓶组充气时,高压瓶组超压
      超压是指超过设定的最高压力值,比如25MPa.压力表和压力传感器的读数有误差,直观的看压力表指针已超过,而实际上压力传感器还没到,只要超过不多,可以不管。如果充气时采用的控制程序是,当高压瓶组一直充到最高压力时再打开中压充气阀,中压瓶组达到最高压力时再打开低压充气阀,假若后一个充气阀因故滞后打开,往往就会引起高、中压瓶组超压。只要把控制程序修改一下就可避免。将后一个充气阀打开的时间设定为低于最高压力的某个值,如23MPa,当3组气瓶都达到这个值时,再同时充气直到设定的最高压力。
      五、加气机系统
      (一)加气枪不排气或排气速度慢
      ①加气管路有多余物,清理管路和阀门。天然气中含水量高,有冰堵现象,需对于燥器进行再生。②加气枪单向阀开口小,维修或更换单向阀。加气软管和加气机连接处的脱断连接器中有两个阀芯相顶的单向阀,当连接部位的圆锥面磨损后使两阀开口变小,通气量减小而致加气速度降低,甚至使电磁阀关闭。亦可适当调整每个电磁阀关闭时的最小流量,便某电磁阀提前关闭,也可加快加气速度。
      (二)加气时无法加满
      ①温度补偿功能,当环境温度在20℃以上时,应该加压到20MPa。但是到了冬天气温很低时,压力就必须降低,否则就可能引起超压造成事故。所以显示的压力较低,但实际的标准体积数应该是够的(一般汽车上只能看到压力值或表示压力的显示灯)。②顺序控制系统的中压或高压电磁阀没有打开,可能由于气体中有杂质将阀卡死。系统配置不合理,尤其当压缩机的排气量较小,而又同时用两台加气机给大车加气时比较明显。③储气瓶组储气量太,多辆大车连续加气时后面的车辆就会出现加不满的情况。需要对储气瓶组扩容。
      (三)顺序控制阀快速转换,但汽车始终加不满气
      控制阀快速转换说明加气流量很小,其原因可能有以下几方面。①检查电磁阀是否良好,阀芯是否打开或开启度是否到位。②检查天然气露点是否合格,加气机管路的最低处或加气枪头是否有水滴产生或者有冰过堵的现象,若有应立即对于燥器进行再生,以保证水露点合格。
      (四)加气数量显示比正常值偏大或成比例减小
      显示数值偏大的主要原因是气质密度超出加气机的设定值,造成计量增大。①检查化验天然气的气质组分。②检查校验质量流量计和变送器。应用现场称重法测定压缩气体的密度值,并调整密度设定值。如果出现显示器上的数值明显小于正常值,且几乎成一定比例,如1/2或1/3时,则往往是显示器程序中的设置数据出了问题,只要是用红外编程器重新输入一次就可解决。
      (五)电磁阀、管线接头漏气
      主要原因是气体不干净或管线内有微量油污和杂质,造成电磁阀泄漏。但有时是内漏,是由于某高、中或低压阀关不严所致。排除的方法是:检查或更换油过滤器滤芯,确保气体干净。检查或更换电磁阀阀芯和密封圈。检察管线卡套有无松动。
      (六)显示器能正常复位,但电磁阀不动作无法加气
      其主要原因是变送器工作不正常。一般是由于电源电压过高或过低造成加气机内的保护电路工作排除的方法是断电后二次送电即可正常加气。
      (七)当加气量很大时往往要分成几次才能加满
      一次加气量很大时。按照优先充气原理,压缩机工作时,天然气总是流向压力低的地方,比如加气机或储气瓶组。通过加气机给用户加气的过程中,储气瓶组的一部分气体也流向加气机。当储气瓶组中的气压降到了用户气瓶的压力以下时,就可能出现这种反常现象。即由于压差小流向加气机的气体流量的减少而关闭。直到储气瓶的压力高于用户气瓶压力时,再打开加气机,才可能继续给用户加气。
      结束语:各类故障检修需要严格按照厂家提供的操作规程或者操作步骤施工,且各部件到了使用年限时应及时更换确保设备正常运行。随着科技的日新月异的发展,CNG站各种设备自动化程度越来越高,需要我们使用者、管理者掌握更多的技能、知识来解决设备出现的各类故障,确保生产安全正常平稳运行。

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