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摘要：通过梳理某空分装置气体膨胀机跳车过程，对机组润滑油系统常见的故障进行原因分析，提出针对性的措施。
关键词：膨胀机；蓄能器；联锁；油系统
1 机组润滑油系统简介
润滑油系统为机组的各轴承（支承轴承和推力轴承）、盘车装置提供合格的润滑、冷却油。由润滑油箱、主油泵、辅助油泵、油冷却器、油过滤器、高位油箱、阀门以及管路等部分组成。润滑油箱是润滑油供给、回收、沉降和储存设备，内含有冷却器，冷却器用于对出油泵后润滑油的冷却，以控制进入轴承内的油温。机组润滑油系统是否正常对机组的稳定运行起着关键的作用。
2 事故案例
某空分装置膨胀机因晃电导致膨胀机主油泵跳车，辅油泵启动后油压持续降低触发低低联锁，导致膨胀机跳停，造成该空分装置停车。事后通过检查SIS系统SOE记录还原膨胀机跳车经过：膨胀机主油泵因晃电接触器释放跳闸，电气直接启动联锁动作，启动辅油泵（该联锁目的是缩短膨胀机备用油泵启动速度）。但辅油泵启动后油压持续降低触发油压低低联锁，导致膨胀机跳车。通过比对DCS油压趋势时间点和SIS系统记录相一致。
3 原因分析
3.1 直接原因
经查变压器线路发生相间短路造成系统晃电是造成此次停车的直接原因，故障（晃电）持续14ms后开关过流Ⅰ段保护动作切除故障线路。经组织专业人员对长约300米铝芯电缆线路短路点进行排查，在桥架内发现一处短路点，如图1所示，但该短路点排除后耐压试验仍然不合格，再次排查确认另一个电缆故障点位于直埋敷设地段。
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图1 电缆线路短路点
3.2 间接原因
膨胀机的主油泵因晃电接触器释放跳闸，电气直接启动联锁动作辅油泵启动，但由于油压下降过快（700ms下降到低低联锁值），辅油泵启动后油压未能及时建立导致膨胀机跳车。
3.2.1 蓄能器功能失效
膨胀机润滑油系统的两个蓄能器功能失效，均未在油压下降时起到稳定油压的作用，停机后对油系统两个蓄能器皮囊气体压力进行检查发现，油站原有1#蓄能器压力指示为零，新增2#蓄能器压力指示1Mpa，而该油路系统蓄能器正常工作预充压力为0.2～0.435 Mpa，两个蓄能器预充压力均没有在规定范围内。
原有1#蓄能器气囊内无气，使得进入蓄能器内的润滑油在油系统压力降低时无法起到气囊膨胀做功补油稳压作用。新增2#蓄能器因气体压力大于油系统工作压力造成润滑油无法顶开蓄能器底部的提升阀，使润滑油无法进入蓄能器腔内起到储能作用。
3.2.2 出口管线止逆阀内漏
停机后对B油泵带止逆阀的出口管线进行试压查漏，发现止逆阀内漏严重，运行过程中由于止逆阀内漏，导致油泵出口有一些倒回至油箱，一旦主油泵跳停，油系统压力会突然下降到跳车联锁值造成跳车。
4 预防措施
4.1 按照GB 50168-2018《电缆线路施工验收规范》的要求，定期对电缆线路及电缆中间头进行专项排查，检查是否存在其他缺陷，消除潜在隐患。
4.2 对润滑油系统联锁设置进行试验
利用停车机会进行对油路系统联锁进行静态和动态试验，确保机组运行时联锁能正常投用。
4.2.1 定期启动膨胀机辅助油泵，使得主辅油泵同时运行，观察机组油压有无较大波动，运行是否正常，确保辅油泵能够正常备用。
4.2.2 直接断开油泵电源断路器，让主油泵电机失电，电气直启联锁启动备用油泵，确保辅助油泵电气直启联锁正常，保持油压稳定，机组不会降到低低联锁跳车。
4.2.3 解除油泵直启电气联锁，断开正在运行主油泵电源断路器，通过油压压力低联锁启动辅油泵，记录油压变化趋势，验证蓄能器能力是否正常。
4.3 对机组润滑系统联锁设置进行评估
参考《中国石化大型机组润滑油系统管理指导意见》和《炼化装置大型机组报警联锁设置指导意见》文件要求，结合其他企业润滑联锁设置情况，组织相关专家评估，在满足膨胀机机组运行安全的前提下，对油压低低跳车的膨胀机联锁可适当增加延时。
4.4 对蓄能器进行改造
4.4.1 在蓄能器出口安装截止阀和回流阀，回流阀出口配管线回主油箱，便于对蓄能器进行在线检测和故障切出，如图2所示。
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图2 蓄能器改造示意图
4.4.2 重新设定蓄能器充氮气压力
蓄能器皮囊内充氮气压力设定大小与蓄能器进口压力有关，皮囊内的氮气压力设定大于或等于进口压力，那么这个蓄能器等于永远不工作、长期休眠的蓄能器，如果氮气压力设定太小，这时蓄能器相当于润滑油的蓄能罐，就失去了皮囊作用，可以采用以下两种方式设定充氮气压力。
蓄能器进口压力上限设定值也就是皮囊充氮气压力为润滑油泵出口总管压力压力上限值的1/4；蓄能器进口压力下限设定值应保证即不低报警，又能维持各轴瓦的润滑，氮气压力应是自力式调节阀全开时下限值的9/10。每季度对蓄能器压力进行一次检查，确保蓄能器完好，并具备稳压作用。
4.5 对管路上仪表测点进行修改
优化仪表联锁3取2点位的设置，使得3个取压点在一根管道上，保证3个压力点动作灵敏度趋于一致，提高响应速度。
5 效果
通过以上措施，在膨胀机开机过程中进行了热态试验，无论是模拟主油泵跳停后油压低联锁还是系统失电还原故障发生时的状态，机组润滑油系统均能较好的保证了油压的稳定，机组未发生跳车，也为机组日常运行过程中的定期检验内容提供依据。
参考文献：
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[4] 胡玉荣.关于机组蓄能器作用的分析 [J].设备管理与维修.2014（S2）