淺談?wù)w式天然氣壓縮機(jī)潤滑系統(tǒng)的故障分析與處理

蔣偉 冷聰 郭強(qiáng)文 趙靜 何春燕

摘要：整體式天然氣壓縮機(jī)潤滑系統(tǒng)是一個飛濺、油浴、壓力、人工潤滑的混合潤滑系統(tǒng)。通過潤滑系統(tǒng)中的飛濺方式提供潤滑油給曲柄連桿機(jī)構(gòu)、臥軸傳動機(jī)構(gòu)各部件。注油器傳動箱中的油浴系統(tǒng)則供給傳動齒輪及調(diào)速器的潤滑。動力缸及壓縮缸內(nèi)壁以及填料的潤滑則由注油器泵進(jìn)行壓力潤滑。此外，冷卻器風(fēng)扇軸承則采用定時注入機(jī)油進(jìn)行潤滑。本系統(tǒng)還包括注油器、曲軸箱及各油管路等。如果潤滑系統(tǒng)出現(xiàn)故障，就如同人的血液系統(tǒng)出現(xiàn)問題一樣，機(jī)組沒有良好的潤滑就會造成各運(yùn)動副出現(xiàn)干摩擦甚至燒壞，給機(jī)組造成極大損傷。

關(guān)鍵詞：壓縮機(jī);潤滑系統(tǒng);故障;處理

0? 引言

整體式天然氣壓縮機(jī)潤滑系統(tǒng)是一個較為復(fù)雜的系統(tǒng)，組成的單體設(shè)備較多使發(fā)生故障的概率增加。如潤滑系統(tǒng)出現(xiàn)故障沒有及時發(fā)現(xiàn)和進(jìn)行正確的處理。會導(dǎo)致所對應(yīng)的潤滑點的運(yùn)動副出現(xiàn)磨損加劇，最終導(dǎo)致摩擦面的拉傷甚至燒毀。由于運(yùn)動副的損壞使運(yùn)動阻力增加從導(dǎo)致機(jī)組負(fù)荷增加可能出現(xiàn)超負(fù)荷現(xiàn)象，最終給機(jī)組造成極大損。

1? 整體式天然氣壓縮機(jī)潤滑系統(tǒng)的組成

1.1 機(jī)身潤滑油路的組成

機(jī)組高架油箱→機(jī)身油位計/手動泵/預(yù)潤滑裝置→曲軸箱→油勺/管路/油槽→各潤滑點。

機(jī)組的曲軸箱潤滑系統(tǒng)屬于飛濺潤滑系統(tǒng)。曲軸帶動連桿大頭做旋運(yùn)動，當(dāng)由上至下運(yùn)轉(zhuǎn)時打擊油液，使油液飛濺，帶起油霧來滿足主軸承、十字頭等的潤滑。連桿大頭端裝有油匙，以增加飛濺效果。當(dāng)機(jī)組在額定轉(zhuǎn)速下工作時，曲軸箱內(nèi)的油面高度可由與曲軸箱連通的機(jī)身油位計顯示。機(jī)身油位計與高位油箱相連，曲軸箱內(nèi)機(jī)油消耗后通過機(jī)身油位計自動補(bǔ)充。在機(jī)組正常運(yùn)行中，潤滑油中會沉積一些沉淀物，在機(jī)組中體及機(jī)身安裝刮油環(huán)的前后均設(shè)有機(jī)油沉淀槽，機(jī)身底部油池則是一個天然的沉淀槽，槽底均有管口可用于接排污管。

1.2 氣缸潤滑油路的組成

機(jī)組高架油箱→注油器油箱→注油器→無油流開關(guān)→分配器/（點對點潤滑）→單向閥→氣缸、填料各潤滑點。

該壓力潤滑是通過由臥軸驅(qū)動的注油器來實現(xiàn)的。每個動力缸有三個潤滑點，壓縮缸有一個或兩個潤滑點，填料有一個或兩個潤滑點。壓縮缸及填料潤滑點裝有止回閥以防止氣田竄入油管路。注油器箱上面有管路與高架油箱連通，注油器內(nèi)有浮子開關(guān)可自動補(bǔ)充潤滑油和低油位停機(jī)保護(hù)功能，其油位由注油器箱上的油位計顯示。分配器定量供給每個注油點潤滑油，各注油點前設(shè)單向閥。機(jī)組啟動前可通過注油單泵手動預(yù)潤滑各潤滑點。設(shè)置的無油流停機(jī)保護(hù)裝置確保壓力潤滑系統(tǒng)無油流時保護(hù)停機(jī)。

2? 天然氣壓縮機(jī)潤滑系統(tǒng)重要性

潤滑油主要五大功能即：潤滑、冷卻、減緩腐蝕速度、清潔密封面。天然氣壓縮機(jī)燃燒的天然氣熱值高，燃?xì)鈾C(jī)壓縮比高，產(chǎn)生更多的熱量，使得油品更易碳化和氧化，造成粘度增長;干燥的天然氣使機(jī)油中的灰分增加從而增加了氣閥的磨損。十字頭與滑到的摩擦運(yùn)動，動力活塞、活塞環(huán)與動力缸摩擦運(yùn)動，壓縮活塞、活塞桿與填料的摩擦運(yùn)動，都需要潤滑油的潤滑、密封、冷卻、清潔功能。因此對潤滑油加注要求相當(dāng)高，潤滑油必須準(zhǔn)確及時的加注到位，壓力潤滑是機(jī)組潤滑系統(tǒng)中較為復(fù)雜的一部分，組成的單體設(shè)備較多，出現(xiàn)故障的概率增加。如果機(jī)組沒有良好的潤滑就會造成各運(yùn)動副之間出現(xiàn)干摩擦甚至燒壞，給機(jī)組造成極大損傷，甚至引發(fā)安全生產(chǎn)事故。

3? 潤滑系統(tǒng)的故障分析與處理

3.1 壓力潤滑系統(tǒng)的常見故障與處理

3.1.1 傳動機(jī)構(gòu)故障分析與處理

臥軸傳動機(jī)構(gòu)是給注油泵提供動力的機(jī)構(gòu)，是壓力潤滑系統(tǒng)正常工作的基礎(chǔ)。該機(jī)構(gòu)主要由安裝在臥軸上的偏心輪，周期性地給注油泵輸入動力，從而達(dá)到給潤滑油加壓的目的。

常見的故障主要有傳動機(jī)構(gòu)連接松動、偏心輪過度磨損、金屬疲勞、安裝不正確等導(dǎo)致傳動機(jī)構(gòu)損壞。在日常的運(yùn)行中注意觀察柱塞的行程有無明顯變化，轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)有無異響。在確認(rèn)傳動機(jī)構(gòu)出現(xiàn)故障之后應(yīng)及時處理，防止傳動機(jī)構(gòu)的損壞程度加劇，或因傳動機(jī)構(gòu)故障導(dǎo)致機(jī)組潤滑不良而造成更大的損壞。

3.1.2 注油泵的故障分析與處理

注油泵的作用是將傳動機(jī)構(gòu)傳動的動力轉(zhuǎn)換為潤滑油介質(zhì)壓力的裝置，主要由泵體、活塞、偏心輪、吸油管、真空觀察窗、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)及進(jìn)出口組成常見的故障主要有傳動機(jī)構(gòu)連接松動、偏心輪過度磨損、金屬疲勞、安裝不正確、吸油管路堵塞或進(jìn)入空氣、操作不正確等導(dǎo)致注油泵供油異常。在日常的運(yùn)行中注意通過觀察窗觀察注油量是否在調(diào)節(jié)的范圍內(nèi)，柱塞的行程有無明顯變化，轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)有無異響。在確認(rèn)主油泵出現(xiàn)故障之后應(yīng)及時處理，清洗或更換損壞部件、排除管路堵塞或進(jìn)行排空，防止因主油泵故障導(dǎo)致潤滑不良而造成機(jī)更大的損壞。

3.1.3 潤滑無油流報警裝置的故障分析與處理

無油流報警裝置主要由活塞，彈簧、微動開關(guān)、潤滑油監(jiān)視器組成。DNFT通過一個磁性銷前后循環(huán)的移動來工作，此銷隨分配器活塞移動而移動，并使淡黃色發(fā)光二極管發(fā)光，從而顯示出分配閥循環(huán)的全過程。常見的故障主要有彈簧松或失去彈性，內(nèi)部污物較多卡阻現(xiàn)象、活塞密封不嚴(yán)、靈敏度調(diào)試得遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于注油量、DNFT與極性開關(guān)損壞、監(jiān)視器故障、連接導(dǎo)線短路或斷路、電池電壓低。針對以上的故障應(yīng)當(dāng)進(jìn)行部件的清洗，更換損壞的部件，重新根據(jù)注油量調(diào)整檢測裝置的靈敏度、正確連接導(dǎo)線或更換損壞的導(dǎo)線。

3.1.4 分配器的故障分析與處理

分配器主要由基座、柱塞、進(jìn)、出口接口、計量裝置等組成，潤滑油分配器是壓縮機(jī)注油潤滑中的關(guān)鍵部件，它是一組分配/比例閥所組成，分配器的選型設(shè)計就是要根據(jù)各個潤滑點的潤滑油量來確定分配器中的滑閥直徑及個數(shù)。常見的故障主要有分配器柱塞卡阻，導(dǎo)致分配器不能正常工作，處理時應(yīng)當(dāng)拆下分配器柱塞，檢查其工作靈活性，是否有卡堵的感覺。清洗柱塞或更換損壞部件。

3.1.5 單向閥的故障分析與處理

整體式天然氣壓縮機(jī)組潤滑系統(tǒng)單向閥其內(nèi)部彈簧易變形造成閥體密封不嚴(yán)，天然氣回竄至分配器，使柱塞運(yùn)動卡滯，無法泵油，機(jī)組出現(xiàn)潤滑無油流報警故障。導(dǎo)致單向閥出現(xiàn)故障的原因主要有兩類：閥體卡滯、沖擊振動造成疲勞破壞;彈簧因雜質(zhì)卡死而無法拉升或壓縮。單向閥長期受振動會產(chǎn)生疲勞破壞，造成連接件的松動。特別是單向閥內(nèi)的彈簧，很容易產(chǎn)生疲勞破壞。單向閥常見的故障主要表現(xiàn)為密封失效，主要的處理方法是清洗單向閥，更換彈簧或更換單向閥。

3.1.6 管路系統(tǒng)故障分析與處理

從注油泵起點到壓縮缸、填料單向閥，各單體設(shè)備由油管路連接，主要容易出現(xiàn)管線接頭松動或脫落，管線使用過久或因長期在振動環(huán)境下使用導(dǎo)致?lián)p壞而出現(xiàn)泄漏、或是油質(zhì)太差出現(xiàn)堵塞。處理辦法是拆開注油管路各處節(jié)點，檢查是否有油流，排查管路是否卡堵或泄漏現(xiàn)象的情況。

3.2 飛濺潤滑系統(tǒng)的常見故障與處理

飛濺潤滑系統(tǒng)其主要工作原理為：機(jī)組工作時，曲軸帶動連桿大頭做旋運(yùn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)至下部時，打擊油液，使油液飛濺，帶起油霧來滿足主軸承、十字頭等的潤滑。連桿大頭端裝有油匙，以增加飛濺效果。飛濺潤滑系統(tǒng)常見的故障主要有油勺脫落、油勺安裝方向不正確、油勺損壞、油位過高或過低、油管路油槽堵塞等。當(dāng)出現(xiàn)上述問題時要及時排除故障，如果飛濺效果差或無潤滑就會造成各運(yùn)動副之間出現(xiàn)干摩擦甚至燒壞。另外，機(jī)身有位計有自動補(bǔ)油和低油位保護(hù)停機(jī)功能，該油位計常見的故障有，浮球裝置卡阻、呼吸孔堵塞、進(jìn)口過濾網(wǎng)堵塞等。出現(xiàn)該故障后應(yīng)對油位計進(jìn)行清洗或更換損壞部件。

3.3 油浴潤滑系統(tǒng)的常見故障與處理

油浴潤滑系統(tǒng)主要由油池、浮球開關(guān)、油位計、進(jìn)油口過濾裝置等組成。常見的故障主要有進(jìn)油管濾網(wǎng)堵塞、浮球開關(guān)損壞出現(xiàn)無報警或誤報警、油位計無顯示、油箱缺油等問題。針對以上問題進(jìn)行逐一排除，清洗或更換損壞部件，必須監(jiān)控好油位和油質(zhì)，確保油浴系統(tǒng)運(yùn)行正常，確保油浴潤滑的各部件潤滑良好。

4? 潤滑系統(tǒng)故障的危害及對機(jī)組管理工作建議

4.1 潤滑系統(tǒng)故障危害

潤滑系統(tǒng)的重要性已在前面進(jìn)行了敘述，如潤滑系統(tǒng)出現(xiàn)故障沒有及時發(fā)現(xiàn)和進(jìn)行正確的處理。會導(dǎo)致所對應(yīng)的潤滑點的運(yùn)動副出現(xiàn)磨損加劇，同時使溫度升高，金屬顆粒增加，形成惡性循環(huán)，加劇磨損最終導(dǎo)致摩擦面的拉傷甚至燒毀。

由于運(yùn)動副的損壞使運(yùn)動阻力增加從導(dǎo)致機(jī)組負(fù)荷增加可能出現(xiàn)超負(fù)荷現(xiàn)象，或因為溫度的增加使部分部件膨脹程度加大，間隙過小導(dǎo)致機(jī)組其他部件損壞，最終造成重大的設(shè)備運(yùn)行安全事故。

4.2 對機(jī)組管理工作建議

①雖然在潤滑系統(tǒng)中設(shè)置了無油流檢測開關(guān)和低油位停機(jī)保護(hù)裝置，但是從分配器開始經(jīng)單向閥至壓縮缸、壓縮填料，油路上再無報警檢測點。如遇單向閥內(nèi)漏，以及分配器后端油路破損等故障，潤滑油無法正常到達(dá)潤滑點，但機(jī)組的報警裝置不會出現(xiàn)報警提示，機(jī)組依然運(yùn)行，存在很大的安全隱患。因此在機(jī)組工況穩(wěn)定的情況下，建議將各溫度高限值設(shè)置按照運(yùn)行工況的參數(shù)設(shè)置，起到提前預(yù)警的作用，而高高限值按要求設(shè)定保證機(jī)組正常運(yùn)行。

②加強(qiáng)對操作人員相關(guān)專業(yè)培訓(xùn)，熟練掌握機(jī)組該系統(tǒng)的流程、組成、工作原理及常見故障的判斷和正確的處理方法，加強(qiáng)責(zé)任心，在日常巡檢時對關(guān)鍵點要認(rèn)真仔細(xì)檢查。

③在機(jī)組保養(yǎng)的過程中，仔細(xì)檢查潤滑系統(tǒng)管路，特別連接處是否連接緊固。防止因振動導(dǎo)致管路連接處松動使?jié)櫥托孤?/p>

④為保證機(jī)組的正常工作，應(yīng)嚴(yán)格注意潤滑油的清潔，在機(jī)組工作初期，潤滑油中會含在大量的金屬微粒和污垢，因此必須按時更換機(jī)油。一般初次工作100小時后，應(yīng)進(jìn)行第一次更換，繼續(xù)工作1000小時后，應(yīng)進(jìn)行第二次更換，以后可每工作4000小時以上更換一次。換油時，待舊油放完后，應(yīng)徹底清潔內(nèi)部。

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