中央空调故障主要原因及解决方案浅析

中央空调故障主要原因及解决方案浅析

赵方

海翔机械厂，河北 邯郸 057150

摘要：中央空调为改善工厂工作环境提供了便利，但随着设备使用年限的增长，故障率逐年升高，给工厂生产带来极大困扰。通过关联图，分析出中央空调故障原因的末端因素，通过现场调查、资料查询、试验验证等方法进行逐一论证，确定引发中央空调故障率高的主要原因，并逐一解决。

关键词：密封；界面泄漏；渗透泄漏

一、概述

工厂为保证车间主修产品对温度的严格要求，通常选配中央空调系统，它由冷热源、中压气源机组、管道系统、末端装置和控制系统等组成，设备占地面积大，管路繁多，部分系统自动化程度高，管理、维护起来复杂，随着设备使用年限的增长，部件逐步老化，故障发生频率逐年上升，严重影响工厂的正常生产。

二、现状调查

（一）调查一：

查阅2019年度-2020年度供暖《中央空调故障维修记录表》，对原始数据进行统计分析，中央空调故障率月平均值为19.2%，明显偏高。

（二）调查二：

对120天供暖期中央空调设备故障原因进行统计，并绘制排列图如下：

从图中可以看出，法兰连接处泄漏发生15次，占中央空调故障率的65.2%，是主要问题。

三、原因分析

主要问题确定后，经过现场调查和分析，逐步找出导致主要问题的原因，用关联图整理如下：

四、确定主要原因

（一）确认过程

确认一：石棉垫存放不正确

确认标准：石棉垫贮存时，应注意室内空气湿度。石棉垫表面应该平整、光滑，不允许有折裂、鼓泡、分层。

确认过程：到库房检查，石棉板存放正规，石棉板表面平整、光滑，无折裂、鼓泡、分层现象。

结论：石棉垫的存放不正确不是要因。

确认二：密封垫热胀冷缩

确认标准：石棉板受冷热影响，体积无明显变化。

确认过程：查阅《机械设计手册》，确认石棉垫XB200耐蒸汽压为1.5MPa，耐温为0～180℃。

结论：热胀冷缩影响不是要因。

确认三：密封垫材质选择不当

确认标准：石棉垫性能参数能否满足中央空调管路的使用要求。

确认过程：查阅《机械设计手册》，型号为XB200的灰色石棉板，适用于温度180ºC以下、压力1.5MPa以下的非油、非酸介质。

中央空调蒸汽管道压力值为0.5MPa，对应饱和水蒸气温度约为160ºC，它已经接近于XB200灰色石棉密封垫使用条件的极限，因此密封垫材质选择不当可能是要因。因此，选择用试验的方法进行进一步的验证，通过压力密封试验器进行保压试验，分别用紫铜和XB200灰色石棉板作为密封垫材质，将蒸汽管路压力调整到0.5MPa,保压3小时，检查压力表数值，进行对比试验。

结论：通过多次试验证明，虽然XB200灰色石棉板的理论使用条件是温度在180ºC以下、压力在1.5MPa以下的非油、非酸介质，但是在实际使用过程中，XB200灰色石棉板在水蒸气温度达到160ºC，压力在0.5MPa时，石棉板首先出现渗透泄漏的现象，渗透泄漏会导致石棉垫自身发生破损，最终导致界面泄漏。因此，密封垫的材质选用不当是要因。

确认四：密封垫硬化现象

确认标准：XB200的灰色石棉板，常温柔软性标准是，在直径为试样公称厚度12倍的圆棒上弯曲180°，试样未出现裂纹等破坏迹象。

确认过程：现场弯曲试验，试样未出现裂纹等破坏迹象。

结论：密封垫硬化现象不是要因。

确认五：螺栓使用不规范

确认标准：法兰盘紧固螺栓的使用符合标准。

确认过程：现场检查，抽查法兰连接处各螺栓使用情况。

（1）螺栓的选择偏细；

（2）未加弹垫；

（3）部分螺栓选用过短。

结论：螺栓使用不规范是要因。

确认六：密封垫制作方法不正确

确认标准：切口完好，无隐性裂痕。

确认过程：现场制作密封垫，采用冲压方法制作的石棉垫，切口良好，无隐性裂痕。

结论：密封垫制作方法正确。

确认七：蒸汽压力不稳

确认标准：蒸汽压力稳定在0.4MPa左右。

确认过程：到中央空调间，查看蒸汽压力表数值记录表。

结论：蒸汽压力值基本稳定在0.4MPa。

确认八：未严格执行巡检制度

确认标准：巡检制度是否执行

确认过程：到中央空调间，抽查巡检人员是否严格执行制度。

结论：巡检人员每天严格执行制度。

确认九：巡检制度不完善

确认标准：巡检制度适用性是否良好。

确认过程：到中央空调间，比对说明书，巡检制度编写能够满足使用要求。

结论：巡检制度不完善不是要因。

五、制定对策及实施

实施一：密封垫材质选用不当

实施对策：根据管道压力、温度的不同，分别选用不同型号规格的石棉垫。

实施过程：查阅资料及现场检查，确定中央空调各系统管道压力值及其范围，确定各管路密封垫可选用的材料，并采用保压试验进行确认，最终根据实际情况进行密封垫更换，并制定《中央空调密封垫选用参照表》，将有效的方案固化下来。

实施结论：通过实践检验，根据所需条件，正确的选取石棉密封垫完全能够满足使用要求。

实施二：螺栓使用不规范

实施对策：对施工者进行简单培训，制定法兰连接的螺栓使用规范，并定期检查执行情况。

实施过程：对施工者进行简单培训，制定《中央空调法兰连接螺栓使用规范》，定期检查螺栓使用是否规范，建立相应奖惩制度。

实施结论：通过标准化螺栓使用规范，避免了螺栓使用不规范的现象。

六、效果检查

效果检查一

对2020年6～2021年3月份中央空调系统故障率进行了统计，中央空调系统故障率由原来的19.2%降低到了7.8%。

效果检查二

统计2020年6～2021年3月份影响中央空调故障情况的主次问题变化情况，绘制实施后主次要问题排列图，并与实施前主次问题排列图进行对比如下，可以看出，影响中央空调故障率的主要原因—法兰连接处泄露，由65.2%降到了18.2%。

参考文献：

[1]闻邦椿，《机械设计手册》第五版第3卷，机械工业出版社，2010.1

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