Langkah demi Langkah: Diagnosis dan Perbaikan Kegagalan Loading/Unloading pada Kompresor Udara Screw dengan Injeksi Oli

Kompresor udara sekrup dengan injeksi oli banyak digunakan dalam produksi industri karena operasinya yang sangat efisien dan stabil. Namun, dalam kondisi operasi nyata, sering terjadi kegagalan pemuatan/pengosongan yang berulang, menyebabkan masalah seperti seringnya start-stop peralatan dan tekanan pasokan udara yang berfluktuasi. Masalah-masalah ini tidak hanya mengganggu kelangsungan produksi, tetapi juga mempercepat penuaan peralatan dan meningkatkan kerugian konsumsi energi, sehingga memerlukan analisis sistematis dan solusi yang tepat sasaran.

I. Analisis Prinsip Operasi Sistem Pemuatan/Pengosongan

(1) Mekanisme Pemuatan Dinamis

Ketika tekanan sistem turun di bawah batas bawah yang telah ditetapkan, sakelar tekanan atau sensor tekanan presisi tinggi secara cepat menangkap sinyal tekanan, memicu sistem kontrol untuk mengirimkan perintah yang membuka katup intake. Rotor kompresor kemudian memulai proses kompresi udara. Udara terkompresi menjalani proses pemisahan minyak-udara, pendinginan, dan proses pengolahan lainnya sebelum dikirim ke sisi konsumsi udara, secara tepat menyesuaikan kebutuhan udara produksi.

(2) Logika Unload Cerdas

Setelah tekanan sistem mencapai ambang atas yang telah ditetapkan, sensor tekanan langsung mengirimkan sinyal umpan balik. Sistem kontrol segera memerintahkan katup intake untuk menutup. Kompresor udara kemudian beralih ke mode operasi tanpa beban—rotor terus berputar sementara jalur intake udara sepenuhnya terblokir, menghentikan produksi udara terkompresi untuk secara efektif mengurangi konsumsi energi operasional.

(III) Sistem Kontrol Tekanan Loop Tertutup

Dengan secara fleksibel mengatur batas atas dan bawah pada sakelar atau sensor tekanan, sistem secara tepat menentukan kisaran tekanan untuk proses pemuatan dan pelepasan. Beberapa model kelas atas dilengkapi fungsi penyesuaian dinamis PID, yang memungkinkan kompensasi tekanan secara real-time. Hal ini meminimalkan fluktuasi tekanan pasokan, sehingga menjamin kestabilan penggunaan udara.

II. Penyebab Utama Kegagalan Pemuatan/Pelepasan

(1) Risiko Kegagalan Komponen Sensor

Penuaan dan Drift Akurasi: Fenomena seperti oksidasi kontak sakelar tekanan atau drift chip sensor dapat mendistorsi akuisisi sinyal tekanan. Sebuah produsen otomotif mengalami kegagalan drift titik nol pada sensor tekanannya, menyebabkan kompresor melepaskan beban terlalu dini sebelum mencapai batas bawah, yang secara langsung mengakibatkan pasokan udara ke lini produksi tidak mencukupi.

Gangguan Lingkungan: Suhu tinggi dan kelembapan tinggi mempercepat degradasi sensor. Kontaminasi debu dan minyak pada permukaan sensor secara langsung mengurangi sensitivitas, menyebabkan keterlambatan transmisi sinyal atau kesalahan penilaian.

(2) Risiko Kegagalan Katup Intake

Masalah Macet Mekanis: Piston katup intake dapat macet akibat penumpukan karbon, penyumbatan kotoran, atau kegagalan karena kelelahan pegas pengembali, sehingga mencegah operasi katup yang lancar. Di industri tekstil dan pencelupan, kegagalan semacam ini menyumbang 35% dari semua kerusakan pembebanan/pembebasan kompresor udara, menjadikannya penyebab utama terhentinya operasi peralatan.

Kegagalan Kontrol Elektromagnetik: Kerusakan pada isolasi kumparan elektromagnetik, koneksi terminal yang longgar atau teroksidasi dapat mencegah katup solenoid merespons secara akurat terhadap sinyal kontrol. Hal ini menyebabkan kompresor udara tetap berada dalam kondisi pembebanan terus-menerus atau tidak terbebani permanen, sehingga kehilangan kemampuan regulasi tekanan.

(III) Jalur Kegagalan Sistem Kontrol

Kegagalan Perangkat Keras: Masalah seperti hilangnya program modul PLC, sambungan solder yang buruk pada papan sirkuit kontrol, atau koneksi terminal yang teroksidasi dapat mengganggu transmisi perintah kontrol. Sebuah pabrik elektronik mengalami fluktuasi tekanan yang parah dan penurunan hasil produksi akibat kegagalan port keluaran PLC yang menyebabkan katup masuk tidak berfungsi dengan benar.

Cacat Logika Perangkat Lunak: Konfigurasi parameter yang tidak tepat dalam program kontrol atau kekurangan dalam algoritma kontrol pengisian/pengosongan dapat menyebabkan kesalahan dalam penilaian ambang tekanan, sehingga mengakibatkan waktu pengisian/pengosongan yang tidak sinkron.

(IV) Kerugian Kebocoran Pipa

Kegagalan Segel: Gasket flensa yang menua, sambungan ulir yang longgar, atau segel yang rusak dapat menyebabkan kebocoran udara bertekanan secara terus-menerus. Statistik industri menunjukkan bahwa lubang kebocoran seluas 1mm² membuang sekitar 15.000 meter kubik udara bertekanan setiap tahun, memaksa kompresor udara untuk sering menyala guna mengimbangi kehilangan tekanan.

Perforasi Korosi Pipa: Piping yang mengalami operasi jangka panjang rentan terhadap perforasi korosi akibat erosi media dan aliran gas yang mengikis, terutama terlihat jelas di lingkungan yang sangat korosif seperti pengolahan kimia dan metalurgi.

(5) Dampak Keausan Komponen Mekanis

Komponen kritis seperti batang katup intake dan mekanisme mikrosaklar pressure switch mengalami peningkatan keausan permukaan, kebocoran, dan kegagalan segel setelah operasi frekuensi tinggi dalam waktu lama. Hal ini menyebabkan respons loading/unloading yang tertunda, aktuasi yang tidak lengkap, dan bahkan macetnya katup.

III. Diagnosis Kerusakan dan Solusi Presisi

(1) Perawatan Presisi Sistem Sensor

Kalibrasi Rutin: Gunakan alat kalibrasi tekanan presisi tinggi untuk melakukan kalibrasi titik nol dan rentang setiap kuartal pada pressure switch dan sensor, memastikan kesalahan pengukuran tetap berada dalam kisaran ±1% guna menjamin akurasi akuisisi sinyal.

Peningkatan Perlindungan: Pasang penutup tahan debu dan tahan kelembapan pada elemen sensor serta bersihkan permukaan sensor secara rutin. Di lingkungan yang sangat korosif, gunakan lapisan anti-korosi pada permukaan komponen untuk memperpanjang masa pakai.

(II) Pemulihan Katup Intake dan Pemulihan Kinerja

Inspeksi Pembongkaran: Bongkar perakitan katup intake. Bersihkan endapan karbon, residu oli, dan kotoran secara menyeluruh menggunakan agen pembersih khusus. Periksa permukaan segel dudukan katup dan keausan spool. Gerinda dan perbaiki area yang mengalami keausan ringan; ganti komponen jika keausan parah.

Validasi Kinerja: Setelah perakitan ulang, uji kinerja segel katup pada meja uji kebocoran pneumatik. Simulasikan kondisi operasi aktual menggunakan peralatan simulasi dinamis untuk memverifikasi waktu respons katup dan ketepatan segel sesuai spesifikasi.

(III) Diagnosis Mendalam dan Optimalisasi Sistem Kontrol

Inspeksi Perangkat Keras: Gunakan alat profesional seperti multimeter dan osiloskop untuk memeriksa sinyal input/output PLC serta parameter tegangan/arus pada papan sirkuit. Temukan komponen yang longgar atau rusak untuk segera diganti, guna memastikan loop perangkat keras yang stabil.

Optimasi Program: Logika program kontrol divalidasi ulang. Uji simulasi memverifikasi rasionalitas algoritma kontrol pemuatan/pembongkaran, memperbaiki penyimpangan konfigurasi parameter, serta memperbarui program ke versi stabil terbaru.

(IV) Perbaikan Kebocoran Pipa Presisi

Deteksi Kebocoran Presisi: Detektor kebocoran ultrasonik memindai seluruh jaringan pipa dengan akurasi tingkat milimeter untuk menentukan lokasi kebocoran. Area yang dicurigai bocor ditandai dengan cairan deteksi kebocoran untuk konfirmasi sekunder melalui pengamatan pembentukan gelembung.

Perbaikan Berjenjang: Kebocoran kecil ditutup dengan sealant khusus yang cepat mengeras; pipa yang rusak parah diganti secara langsung. Sambungan ulir dilapisi perekat anti-longgar; antarmuka flensa dipasangi gasket tahan suhu tinggi/tahan penuaan untuk meningkatkan kinerja penyegelan.

(5) Pembaruan dan Perawatan Komponen Mekanis

Penilaian Keausan: Ukur komponen kritis seperti batang katup dan pelampung menggunakan alat presisi seperti mikrometer dan jangka sorong. Ganti bagian yang melebihi batas keausan segera untuk memastikan celah sesuai spesifikasi teknis.

Optimalisasi Pelumasan: Oleskan gemuk tahan suhu tinggi yang sesuai dengan kondisi operasi untuk melumasi secara merata komponen mekanis yang bergerak. Hal ini mengurangi hambatan gesekan, memastikan operasi komponen yang lancar dan fleksibel.