空压机在高粉隧道环境中的应用

空压机在高粉隧道环境中的应用

李永浪

（中铁七局三公司    陕西 西安  710000）

摘要：目前国内高铁隧道、高速公路隧道施工钻孔的凿岩机和湿喷机所需要压缩空气依旧采用传统方式，洞口设置空压机房，利用风管传送到掌子面进行施工。长距离输送高压风，一是隧道过长，风压随距离递减，不能满足掌子面用风需求，二是通风管道一直需要停工布设，随掌子面迁移，工期难以控制。鉴于国内隧道施工技术的提升，山区长大隧道已经随处可见，而长大隧道施工用风就显的格外重要。

关键词：高铁施工；空压机；风损；预过滤器、运行规律

引言

螺杆空压机通常在隧道外设置空压机房，通过高压风管输送到掌子面施工，但由于隧道的开挖掘进，产气点和用气点距高就会越来越远。输送管道成本增加，管道长泄气点增多，压缩空气压力损失，从而导致施工单位不断通过增加设备和能源投入来保持掌子面风压。本论文就是通过研究空压机在随道内工作规律，既产气点和用气点距高拉近，就可以在成本和能源上得到节省，但空压机在隧道内最主要面临的问题就是环境灰尘太大，容易导致空滤、油分芯、冷却器堵塞，从而导致空压机进气小、高温、电机消磁、轴承磨损快等弊端。

空压机在隧道内高粉尘环境工作，高粉尘环境灰尘大，空压机在压缩空气过程吸入大量的灰尘，大颗粒灰尘被自身的螺杆空气过滤器过滤在空气过滤器表面，灰尘大的环境空气过滤器很容易就被阻塞，造成空气压缩机进气量低，空压机性能下降，细灰尘不能被空气过滤器过滤进入压缩系统造成油品污染；细灰尘和油品混合，在油气分离过程中，油泥附在油分芯表面，油分芯阻塞；油泥还会造成油品品质下降，燃点降低。油泥进入主机轴承润滑，还会加快主机轴承磨损，轴承寿命缩短；空压机在灰尘大的环境工作还会造成冷却器阻塞，机组高温。

1、预过滤器作用及主要构件

本论文以中铁七局西康高铁XKZQ-3标段工程营盘斜井隧道施工为背景，通过给空压机加装预过滤来改善空压机进气的纯净度，通过实际数值比对等方法对空压机在高粉环境中作业规律。

预过滤收尘装置的目的是使空压机在高粉尘环境工作时，提高空压机的油品和三滤更换时间和提高空压机使用性能，降低成本和降低能耗。

预过滤收尘装置是根据空压机而设计的，考虑空间问题，把预过滤收尘装置放置在空压机顶部连接，由空压机顶部开孔用软管和空滤总成连接，进气管路连同。反吹的压缩空气，从螺杆压缩机供气管道引入，与预过滤收尘装置的气包连接，实现在线清灰、收尘，控制电路根据控制方式从电控箱引电源与脉冲控制仪连接，实现在线清灰、收尘。

预过滤收尘装置主要核心构件组成为：

卡盘：采用法兰式安装结构，拆装更方便，高强度、高韧性的ABS材料，模压端盖不易损坏，使用寿命长等特点。

脉冲电磁阀：脉冲控制仪控制脉冲电磁阀实现在线反吹清灰，可调控反吹次数和反吹间隔。

覆膜聚酯纤维滤筒：覆膜聚酯纤维滤筒，采用PTFE覆膜聚酯滤料，过滤效率高达到99.8%，表面防水过滤，极光滑，不易黏附，更容易于脉冲反清灰。PTFE聚集优秀的化学耐腐蚀性，滤筒使用寿命超长，一般工况条件下可以使用1-2年。

反吹喷头: 是脉冲反吹系统中革命性的改进，独有的扰流引风设计，使得进入滤芯的气流更多；全面均匀的分流装置，确保滤芯上的粉尘从上而下一扫而净。

2、实施的效果和优点

中铁七局西康高铁营盘隧道斜井于2022年5月份空压机进洞，因考虑到空压机在隧道内高粉尘环境工作，其中4台空压机安装预过滤器，1台未安装预过滤，通过实践来对比分析空压机在隧道中运行规律、维保频次、故障率。

空压机在高粉隧道环境中运行分析对比表

通过上述数据比较分析，空压机在高粉隧道环境中不合适运行，从实际统计数据分析可以得出空压机高温频次过高，月高温率达到了36.67%，故障停机率达20%，储气罐出气压力平均只有0.64MP，说明空滤在过程中不同程度的堵塞导致进气量不足。

从维保频次分析，未安装预过滤器的空压机的耗材包括空滤、油滤、油分芯、油品等更换周期明显缩短，其主要原因是隧道环境粉尘过大，空滤滤网堵塞，进气不足；油品在高粉尘中杂质含量大，油品浑浊，致使油品变质、油滤过脏、油分芯堵塞，从而导致空压机高温等一系列症状。

安装预过滤器的空压机的耗材包括空滤、油滤、油分芯、油品等更换周期明显加长，其主要原因是空压机进气先进入预过滤器，空气通过预过滤器第一道除尘后，在将提纯后的空气送入空压机滤芯进行二次过滤，从而大幅度的提高空气质量，为空压机提供运行保障基础。从实际统计数据分析来看，加装预过滤器后的空压机，各种故障和弊端均可以有效治理，空压机在高粉隧道中加装预过滤器是有效的，也是必要的。

3、解决空压机进洞的意义

高粉隧道环境中空压机要运行稳定正常，就需要解决空压机进气质量，本文论述加装预过滤器的空压机在隧道中作业规律，其意义一是达到正常运行的目的；二是改善施工单位长大隧道用风难得局面；三是为空压机进洞提供了数据和实际支撑，四是采用新设备、新工艺，响应国家四新倡导理念。

参考文献

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