蔣雪冬

摘要：燃機(jī)由多個(gè)部件組成，整體密閉程度非常高，不具備隨時(shí)拆卸檢查的條件，相對(duì)于螺桿式及離心式制冷機(jī)，溴冷機(jī)發(fā)生故障的原因判斷及檢查檢修均受到限制，因此機(jī)組出現(xiàn)故障后很難快速、準(zhǔn)確判斷故障的部位。文章介紹了幾起國(guó)家新聞出版廣電總局機(jī)關(guān)服務(wù)局及兄弟單位在多年的溴冷機(jī)運(yùn)行管理工作中漁到的疑難故障及原因分析、處理辦法。

關(guān)鍵詞：溴化鋰；吸收式機(jī)組；溴冷機(jī)；結(jié)晶故障；溶液泄漏故障；堵塞故障 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TB657 文章編號(hào)：1009-2374（2017）02-0070-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.02.033

1 結(jié)晶故障

1999年，1#溴化鋰機(jī)組調(diào)試時(shí)，運(yùn)行不到2小時(shí)就出現(xiàn)高壓發(fā)生器超溫報(bào)警，冷水溫度快速上升。檢查發(fā)現(xiàn)，高交濃液出口溫度低（手感較涼），機(jī)組控制屏顯視溶液缺液，同時(shí)高發(fā)壓力下降。

分析：通過以上現(xiàn)象，基本上可判斷為高溫交換器結(jié)晶。引起該故障的原因有多種：（1）高壓發(fā)生器漏入空氣，導(dǎo)致系統(tǒng)壓力升高，溶液循環(huán)量減少；（2）溶液角閥開度偏??；（3）高壓發(fā)生器內(nèi)液位或變頻器失控導(dǎo)致溶液循環(huán)量減少；（4）燃燒機(jī)燃燒量偏大；（5）冷卻水入口溫度低于24℃；（6）高壓發(fā)生器濃度調(diào)節(jié)閥開度偏小。經(jīng)過細(xì)致檢查發(fā)現(xiàn)，機(jī)組真空度良好、變頻器正常、溶液角閥全開，但是高發(fā)濃度調(diào)節(jié)閥開度過小、冷卻水溫度24℃（偏低），燃燒量偏大（大火啟動(dòng)溫度設(shè)置偏低），從而引起高溫交換器結(jié)晶。

處理措施：首先減少燃燒量，間歇啟動(dòng)燃燒機(jī)，控制高發(fā)溫度在110℃～130℃之間，關(guān)小冷卻水泵的出口閥，減少冷卻水量，把稀溶液溫度控制在60℃左右，間斷啟動(dòng)發(fā)生泵，由于結(jié)晶較為嚴(yán)重，反復(fù)采用此法溶晶，結(jié)晶未解除，后采取在結(jié)晶處用碘鎢燈在局部加熱，鋃頭敲擊，均無(wú)效果。后來(lái)，給機(jī)組內(nèi)加大約150公斤自來(lái)水（情況急無(wú)蒸餾水），反復(fù)采用以上方法，經(jīng)過近50小時(shí)工作，最終結(jié)晶得到解決。

溶晶后，及時(shí)調(diào)整燃燒量，調(diào)整濃度調(diào)節(jié)閥，調(diào)整設(shè)定參數(shù)，各項(xiàng)準(zhǔn)備工作做好后，按照正常開機(jī)程序開機(jī)，待機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定后，通過自制的一個(gè)特殊裝置把溶晶時(shí)加入機(jī)組內(nèi)的自來(lái)水取出。然后對(duì)機(jī)組溶液進(jìn)行化驗(yàn)，對(duì)溶液進(jìn)行了再生。

2 溶液泄漏故障

系統(tǒng)出現(xiàn)泄漏后，機(jī)組充滿不凝性氣體，溴冷機(jī)組通常是無(wú)法正常開機(jī)運(yùn)行的，因此一旦發(fā)現(xiàn)機(jī)組制冷量明顯下降的現(xiàn)象，首先應(yīng)該檢查的就是機(jī)組是否有泄漏情況發(fā)生。

案例1：2002年2#溴冷機(jī)在一次班組檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)真空度為0.06MPa，機(jī)組制冷量衰減，冷水出水溫度由9℃逐漸上升到15℃。對(duì)機(jī)組抽真空2小時(shí)，其真空度能抽到0.01MPa，制冷量正常，但是隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，制冷量逐漸下降，一周內(nèi)，機(jī)組又無(wú)法正常運(yùn)行。

分析：通過以上現(xiàn)象，可以初步斷定機(jī)組存在泄漏現(xiàn)象，由于溴冷機(jī)負(fù)壓運(yùn)行，泄漏隱患很多，例如各視鏡、系統(tǒng)閥門、機(jī)組焊縫、感溫包、換熱器銅管、絲堵、機(jī)身筒體等。確定機(jī)組出現(xiàn)泄漏后，我們應(yīng)做好機(jī)組正壓檢漏準(zhǔn)備，首先排除機(jī)組上不可能發(fā)生泄漏之處，然后再按從易到難的順序逐一對(duì)機(jī)組進(jìn)行檢漏。首先采用高純氮?dú)鉀_入機(jī)組內(nèi)，機(jī)組內(nèi)壓力沖到0.1MPa，用洗滌靈水檢查閥門、視鏡、絲堵、焊縫等地方，沒發(fā)現(xiàn)有泄漏之處，于是把機(jī)組主體與高壓發(fā)生器（簡(jiǎn)稱高發(fā)）分開單獨(dú)定壓，十幾個(gè)小時(shí)后檢查發(fā)現(xiàn)，主體部分壓力沒掉，高發(fā)部分壓力下降，由于泄漏的速度較慢，初步判斷為高發(fā)器煙管部位泄漏，因?yàn)闊煿懿课怀錆M溶液，并且高發(fā)部分的壓力相對(duì)較高，空氣進(jìn)入的速度相對(duì)慢一些。打開后煙腔，結(jié)果發(fā)現(xiàn)高發(fā)器筒體底部煙管與管板接合處有少量的溶液滲出，用洗滌靈水淋灑，發(fā)現(xiàn)有氣泡冒出（淋灑后半天才冒出氣泡）。

處理措施：打磨后用電焊補(bǔ)焊，為了保險(xiǎn)起見，用一堵頭把泄漏煙管的兩頭堵上，整個(gè)焊實(shí)，增大焊接面，保證焊接質(zhì)量。

案例2：2006年7月2#機(jī)組出現(xiàn)了真空度下降，運(yùn)行管理人員持續(xù)抽真空以保障運(yùn)行，抽真空后重新運(yùn)行，機(jī)組真空度定值保持48小時(shí)以上觀察發(fā)現(xiàn)真空幾乎沒有任何變化，通過抽樣檢測(cè)發(fā)現(xiàn)冷劑水沒有發(fā)生污染現(xiàn)象，但高壓發(fā)生器溶液液位達(dá)不到要求。廠家趕來(lái)的技術(shù)人員認(rèn)為出現(xiàn)此種情況是并正常的。機(jī)組此時(shí)運(yùn)行參數(shù)比較穩(wěn)定、機(jī)組真空保持良好，決定先運(yùn)行觀察。一周后機(jī)組相同的報(bào)警再次出現(xiàn)，依照上述方法再次處理，機(jī)組重新開機(jī)大約30分鐘后，機(jī)組高壓發(fā)生器過低報(bào)警；此時(shí)通過視鏡觀察，目測(cè)冷劑水污染十分嚴(yán)重，取樣測(cè)得的冷劑水中溴化鋰溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)在不同運(yùn)行時(shí)間的高達(dá)21%～27%，同時(shí)冷水進(jìn)出口溫差極其微小，出口溫度快速升高。

故障原因分析：

第一，系統(tǒng)吸收液濃度上升。吸收液濃度上升是指機(jī)組內(nèi)稀溶液濃度較正常運(yùn)行時(shí)上升，由于該型號(hào)機(jī)組并未設(shè)置稀溶液濃度檢測(cè)控制裝置，因此該機(jī)組稀溶液濃度是通過其他值計(jì)算得出，而非實(shí)測(cè)值。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)取樣并計(jì)算，此時(shí)稀溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)在57%左右，機(jī)組濃溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)在60%左右，濃度差值明顯偏小，導(dǎo)致吸收能力降低，隨之制冷效率大幅下降。

吸收液濃度上升的原因分析：（1）機(jī)組溶液循環(huán)量偏小，未達(dá)到設(shè)計(jì)值，此次維修并未調(diào)節(jié)溶液流量調(diào)節(jié)閥；（2）溶液質(zhì)量問題，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)溶液質(zhì)量并無(wú)問題。

第二，冷劑水凝縮溫度偏高。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)綜合判斷，冷劑水凝水管道中存在大量的溴化鋰溶液，造成冷劑水凝水管道溫度非常高，冷劑水被迅速污染。

第三，機(jī)組冷劑水污染。造成冷劑水污染的原因包括：冷卻水入口溫度過低；機(jī)組溶液循環(huán)量不合理；發(fā)生器溶液液位過高；溴化鋰溶液質(zhì)量不好等。綜合該機(jī)組實(shí)際情況，除發(fā)生器溶液液位過高外，可以排除其余因素?，F(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)高壓發(fā)生器液位很低，可以排除高壓發(fā)生器液位高造成污染，只有一種可能，即低壓發(fā)生器液位過高導(dǎo)致了冷劑水污染。

故障的判定：綜合該機(jī)組故障現(xiàn)象表現(xiàn)，我們初步判斷故障原因是熱交換器內(nèi)銅管由于腐蝕穿孔造成串流。由于在高壓發(fā)生器內(nèi)將近1400℃火焰將溶液溫度加熱到165℃左右，高壓發(fā)生器來(lái)的165℃左右的濃溶液與從吸收器來(lái)的大約38℃的稀溶液進(jìn)行熱交換，使稀溶液升溫，濃溶液降溫?；厥樟舜蠹s123℃溫差的熱量。低壓發(fā)生器來(lái)的約90℃的濃溶液與吸收器來(lái)的約38℃稀溶液進(jìn)行熱交換，回收了約49℃溫差的熱量。因此從它們的特性上來(lái)看，高溫?zé)峤粨Q器更容易被擊穿。為了判斷到底是高溫交換器還是低溫交換器發(fā)生穿孔現(xiàn)象，我們將機(jī)組高發(fā)溶液溫度燒到140℃，此時(shí)開啟發(fā)生泵、吸收泵，分別取高壓發(fā)生器、低壓發(fā)生器內(nèi)溶液，實(shí)測(cè)得溶液比重分別是56.9和56。然后再將高發(fā)溶液燒到140℃時(shí)，此時(shí)停發(fā)生泵，開吸收泵、冷劑泵，取高發(fā)溶液，此時(shí)測(cè)得溶液比重為61.2，從而判斷高溫交換器被擊穿。2006年8月更換了高溫?zé)峤粨Q器，機(jī)組運(yùn)行觀察一個(gè)月，一切正常。

3 機(jī)組內(nèi)腔污染及機(jī)組噴嘴堵塞故障

溴冷機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間后，機(jī)組內(nèi)腔不可避免地會(huì)發(fā)生銹蝕（如金屬銹蝕、殘?jiān)?、碳酸鋰沉淀等）污染情況，輕則對(duì)溶液質(zhì)量產(chǎn)生一定影響，重則可能堵塞溶液噴嘴及冷劑水噴嘴，機(jī)組的制冷能力會(huì)受到嚴(yán)重影響。

案例1：某兄弟單位1臺(tái)溴冷機(jī)使用5年后冷劑泵出現(xiàn)運(yùn)行聲音異常，其他運(yùn)行參數(shù)均正常。分析其原因包括兩種情況：冷劑泵故障和冷劑水水箱中的濾網(wǎng)堵塞。通過木捶敲擊水箱濾網(wǎng)部位可以聽到空音出現(xiàn)，停機(jī)后拆除冷劑水視鏡發(fā)現(xiàn)濾網(wǎng)果然有堵塞現(xiàn)象。所幸污染程度不算特別嚴(yán)重并沒有堵塞噴嘴。

處理過程：由于處于設(shè)備運(yùn)行期間，為避免更大影響，對(duì)機(jī)組充氮后至正壓后拆下冷劑泵，用純凈水清洗水箱濾網(wǎng)及冷劑水泵濾網(wǎng)，完成后恢復(fù)運(yùn)行。供冷結(jié)束后的過渡檢修期間，采取二級(jí)清洗措施對(duì)整個(gè)機(jī)組內(nèi)腔進(jìn)行一次化學(xué)清洗，徹底清除內(nèi)腔污物，以免類似情況再度發(fā)生。

案例2：某兄弟單位1臺(tái)已使用15年多的單效溴冷機(jī)，制冷量嚴(yán)重衰減到機(jī)組設(shè)計(jì)值的大約40%，其他運(yùn)行參數(shù)處于正常范圍之內(nèi)。

分析：溴冷機(jī)在運(yùn)行一段時(shí)間后制冷量發(fā)生一定衰減屬正?，F(xiàn)象。造成制冷量如此大的衰減有以下原因：機(jī)組真空不良、內(nèi)部噴淋異常、溶液質(zhì)量問題、機(jī)組水系統(tǒng)問題及機(jī)組燃料燃燒問題。經(jīng)實(shí)地檢查，排除了真空、溶液質(zhì)量、機(jī)組水系統(tǒng)及燃燒系統(tǒng)的可能。通過吸收器視鏡觀察后發(fā)現(xiàn)：可見區(qū)域內(nèi)的8只溶液噴嘴中僅有兩只噴淋情況良好，1只噴嘴噴淋溶液未散開呈液柱狀流下，其余5只都不通或流量小到可以忽略，故此判斷機(jī)組內(nèi)腔出現(xiàn)嚴(yán)重銹蝕，造成了大部分溶液噴嘴堵塞。

處理過程：由于正處于夏季供冷開機(jī)前的過渡檢修時(shí)間，決定對(duì)機(jī)組內(nèi)部進(jìn)行徹底清洗。根據(jù)銹蝕污染狀況，采用三級(jí)清洗技術(shù)，即采用化學(xué)清洗方法，清洗機(jī)組內(nèi)所有溶液流經(jīng)的內(nèi)腔通路并重點(diǎn)對(duì)噴嘴進(jìn)行疏通清洗。清洗后檢測(cè)溶液噴嘴疏通率達(dá)96%以上，機(jī)組內(nèi)腔除垢率達(dá)95%以上，機(jī)組經(jīng)過此次清洗后制冷量重新恢復(fù)到設(shè)計(jì)值95%以上。

在此本人需要說明的是對(duì)溴冷機(jī)的內(nèi)腔進(jìn)行清洗，一定要充分了解該機(jī)組的實(shí)際使用狀況、結(jié)垢情況、出力情況后，在有必要進(jìn)行清洗的情況下，為機(jī)組量身定制清洗施工方案，切忌一刀切，所有機(jī)組采用單一的清洗方法，否則極可能會(huì)事與愿違，嚴(yán)重時(shí)甚至發(fā)生損壞機(jī)組的情況，造成不必要的損失。

4 結(jié)語(yǔ)

溴冷機(jī)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的故障各種各樣，本文中介紹的案例有的發(fā)生在運(yùn)行調(diào)試過程中，有的發(fā)生在機(jī)組運(yùn)行幾年甚至十幾年后。無(wú)論哪種情況都必須針對(duì)機(jī)組不同故障，因時(shí)因地制宜，采用針對(duì)性的分析檢查方法，及時(shí)準(zhǔn)確找到故障及其發(fā)生原因并及時(shí)消除故障，使機(jī)組恢復(fù)正常運(yùn)行。相信通過我們精心維護(hù)和不斷提高自己判斷及解決機(jī)組故障點(diǎn)能力，溴冷機(jī)正常運(yùn)行20年甚至30年完全不是問題。以上是本人對(duì)本單位及兄弟單位溴冷機(jī)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的幾起非常規(guī)故障做出的分析及處理，如有不妥，歡迎批評(píng)指正。

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（責(zé)任編輯：王 波）