王斐
新疆广汇新能源有限公司，新疆 哈密 839303
摘要：在我国高速发展下，带动了科学技术水平的进步。分析总结离心压缩机组油系统稳定运行的措施，从油泵选择、配置方式、蓄压器的能力、联锁值的选择等设计方面和联锁调试、操作方法、泄漏治理、压力和温度监控等日常维护内容，对油系统稳定运行措施进行了总结和说明，对提高油系统运行质量提出建议。
关键词：离心压缩机；润滑油系统；稳定运行
引言
离心式压缩机是一种高速、高功率的精密制造动力机械。随着材料科学、气体动力学等一系列基础学科的发展和制造工艺的提高，离心式压缩机得到了迅速的发展，它广泛用于石油、化工、能源动力及冶金等部门的生产。离心式压缩机主要是叶轮在气体进入压缩机之后，转子快速转动，带动叶轮也做高速转动，这样就相应带动了气体旋转做功，当达到了所需要的压力时，气体就会通过排气口被排出。这样循序渐进反复地对气体做功，直到满足实际生产的需要此过程才会停止。离心压缩机的润滑油系统在设备上起着非常关键的作用，如果发生故障会给设备造成严重损害。近年来，某公司离心压缩机润滑油系统多次发生故障，给设备的正常运行造成很大的威胁，经过维修总结了不少经验教训，现对离心式压缩机润滑油系统冷却系统常见的故障进行分析并提出相应的解决措施。
1离心式压缩机的运行原理
离心式压缩机是现在的化工企业里最常规的设备。离心压缩机的运行原理与输送液体的离心泵类似，气体从中心流入叶轮，在高速旋转的叶轮的作用下，随叶轮作高速旋转并沿半径方向甩出，叶轮在驱动机械的作用下对气体作功。因此，气体在叶轮内流动过程中，一方面由于受旋转离心力的作用增加了气体的本身压力，另一方面又得到了很大的速度能（动能）。气体离开叶轮后，这部分速度能在通过叶轮的扩压器、弯道回流器的过程中转变为压力能，使气体的压力进一步提高。和往复式压缩机对比，离心压缩机的体积小、重量轻，结构紧密，排气过程流畅，装置简单不易损坏，具有明显的优势，虽然在叶轮的轴承处需要定时润滑，但是其他部位几乎不需要，而且气体仍可以在处理后保持着清洁。
2润滑油系统
2.1润滑油泵的设计
（1）一般选择螺杆泵，因为螺杆泵压力流量稳定，脉动小，适用于润滑性液体，适合作为供压泵使用。（2）API规定除备用泵外需要设置事故油泵。API没有规定但实际情况下，没有事故电源且不违反设计原则，也有在A、B泵基础上使用同规格单独电源供电的C泵的情况。最终的目前是保证故障下备用泵能够自启保护机组运行或停车。（3）润滑油泵的切换措施在流程设计中就要考虑清楚，在实际使用中因为泵切换导致机组停车的情况也很多。紧急情况下需要直接启动备用泵，检修等日常操作时需要平稳切换，一般通过安全阀跨线转移负荷，因此要求设计流程时考虑安全阀跨线的设置，且便于操作，流量满足泵运行要求，在紧急情况下即使双泵启动运行安全阀也不应该起跳，以免造成压力波动[2]。
2.2蓄能器的设计
API规定，“如果当备用油泵从备用状态加速到工作转速要保持润滑油或密封油压力，则应提供蓄能器”。油泵停机后短时间内由蓄能器提供压力补偿，时间与油压的关系如图1所示。
图1油压变化曲线
由图1可知，在API规定的4s时间内，备用泵自启过程中，蓄压器所能延缓的油压下降曲线必须与油压上升曲线相交在给定区域。所以，如何改变油压下降曲线，就成为蓄能器的容积设计、数量设计、充压压力设计的问题了。
2.3润滑油冷却器
机组轴承的润滑和冷却主要由润滑油来实现，润滑油温度的控制对轴承温度有较大影响，温度过高会发生烧瓦事故，因此润滑油冷却器在油系统中起着很重要作用，主要来调整油系统温度，保障机组各轴瓦温度在控制范围内。
2.4润滑油过滤器
压缩机作为精密高速运转设备，不允许在机组转动的过程中带有杂质进入机组各系统，特别是油系统，如果有杂质进入会对轴瓦、调速系统造成很大影响，因此润滑油过滤器主要是将油中的杂质进行过滤，保证油系统的清洁，保证了机组正常润滑。
2.5润滑油箱
润滑油箱主要作用为储存润滑油、对润滑油中的杂质和水进行分离，并定期在油箱底部进行排污，保障润滑油的清洁。
3存在问题及对策
3.1润滑油压低
润滑油压低是离心式压缩机最常见的故障之一，发生润滑油压低事故极易造成轴瓦损坏，轴磨损等设备损伤事故。润滑油压低主要从以下几个方面来分析和处置：
（1）润滑油过滤器堵塞，润滑油在长时间使用后容易出现油泥，在系统中油泥会堆积，造成油压低、电液转换器故障、波动等，目前除了化验油品的黏度、水分、杂质、闪电、酸值外，正在逐步推广漆膜倾向指数的化验检测，当漆膜倾向指数达到一定数值后，油泥形成加快、数量增多，因此需要定期对油品进行过滤。过滤油泥的设备有电荷法，也有使用滤芯的，及时检查润滑油过滤器前后压差是否升高，通常润滑油过滤器都是一开一备，发现压差高及时切至备用润滑油过滤器运行，保证油压正常。
（2）润滑油泵出口安全阀起跳，每年要定期对安全阀进行校验，确保安全阀的起跳压力设定合理，防止误跳造成油压降低。
（3）润滑油泵故障或断电，定期对润滑油泵进行检查、盘车和切换，保证润滑油泵长周期运行，通常油系统会做油压低报警备泵自启联锁，当运行泵发生故障时，润滑油压低于报警值后备泵会自启，保证系统油压正常，其中有一部分泵因为联锁设置不合理或启泵时间较长，油压会跟不上，最终导致机组跳车，建议将油压报警值设置高一点，使备泵提前启动保证系统油压；另外系统可以做主泵运行信号丢失备泵自启联锁，当主泵失电或故障跳停时，备泵第一时间会自启，这样系统油压波动较小，减小机组停机率。
（4）油系统有泄漏，通常油系统有大的泄漏也会导致油压过低，平时对大机组的运行状况要加强巡检，对于各密封面的漏油点及时紧固消除漏点，保障润滑油油系统稳定运行。
（5）润滑油系统调节阀故障，调节阀机械故障或人为误操作导致仪表气源管脱开也极易造成润滑油系统压力过低，特别是现场人员打扫卫生、清理油站的过程中会造成这种误操作，对于大机组油污的清理一定要注意两点，一是要注意动设备一般不要去擦拭，一方面容易把抹布卷进轴里造成润滑油泵跳停，另一方面容易对人体造成伤害，建议润滑油泵切换停运后再进行擦拭；二是对于仪表引压管及气源管在擦拭的过程中一定要轻轻擦拭，避免引压管及气源管脱开，造成机组停车。
3.2润滑油温度高
一般润滑油温根据润滑油的型号会给出一个合适的油温区间范围，保障润滑油系统温度正常，润滑油温过高最能反应出的就是轴承温度高，润滑油温越高，油的粘度越低，油在轴瓦和轴之间形成的油膜会减薄，导致轴瓦温度高，振动高，严重的会烧瓦，机组需要停机检修；通常油温的控制通过油冷却器来控制，一般都用循环水冷却器，中控监频在巡检时油温是重要指标，发现油温升高，一方面要确认循环水是否全部投用，另一方面在确保循环水投用同时及时切换备用油冷器，保证油温在正常范围内。
3.3润滑油油质变化
润滑油箱主要是储存润滑油、并对润滑油中的杂质和水进行分离，润滑油油质的变化主要是油中含有水分及杂质造成油质的变化，对于离心式压缩机由于给汽轮机轴承润滑，润滑油中极易带水，长期不排水会造成油质的乳化，因此对于油箱底部排水排污要定期进行，保持润滑油的油质；对于润滑油中的杂质，泵入口设有过滤器，泵出口也有过滤器，也要定期进行切换和清理，必要时可以使用外置油滤器，定期对油箱中的油在线进行滤油，保证了润滑油清洁，提高润滑油的使用周期。
3日常维护措施
3.1安装接地装置
通常使用的是在离心压缩机上安装接地装置，用碳刷、金属滑靴等方法使转子接地，消除转子静电点位。将压缩机的轴承区、润滑油管路连接起来进行绝缘，这样轴瓦与支持定子部件无金属接触，阻断了轴电流回路。例如：国内某煤制油装置离心压缩机组，在运行多年后，轴位移开始上涨并有持续增大的趋势，从刚开始的0.15mm左右持续上涨至0.45mm左右。在压缩机轴端加装一个导电线接地后，轴位移上涨趋势停止，稳定在0.42mm左右。在加装导电线之前，测量轴电压达200V以上，加装后轴电压降至2V以下。机组停车后发现轴电流腐蚀现象，在更换轴瓦，安装接地电刷后，机组运行平稳，轴位移正常。
3.2压缩机出口气量不足的解决办法
想要解决压缩机出气口气量不足的问题，第一步，在设备运行前，确认压缩机的使用电压是否在正常的标准内；第二步，在使用前注意对压缩机的出气口进行清扫，防止堵塞，如果长时间不使用也要定期清扫；第三步，在离心压缩机的前期安装过程中要注意检查好每一个零件的质量是否过关，并且对每一个零件进行认真严谨的清洁与维护，严格按照安装说明一步一步地进行安装，不可因为安装过程繁琐而草草应付了事；如果发现离心机的过滤器无法正常工作，可能是过滤器堵塞，要防止堵塞发生，就要保证有专人定期检查过滤器的工作情况，并根据其出现的问题提出相应的解决办法。
3.3润滑油的过滤，
尤其是矿物质润滑油，在长时间使用后容易出现油泥，在系统中油泥会堆积在控制阀的细小流道中，造成电液转换器故障、波动等，目前除了化验油品的黏度、水分、杂质、闪电、酸值外，正在逐步推广漆膜倾向指数的化验检测，当漆膜倾向指数达到一定数值后，油泥形成加快、数量增多，因此需要定期对油品进行过滤。过滤油泥的设备有电荷法，也有使用滤芯的。
3.4停车检修处理
在离心压缩机发生轴电流腐蚀现象后，可以先对接地装置进行全面检查或加装。除了进行在线处理以外，还需要尽早停车进行检查与处理。已经发生轴电流腐蚀的轴瓦瓦块需要及时更换，或采用一种高性能复合金属材料，如铜镍合金瓦块。由于铜镍合金具有优异的导电、导热、耐蚀性，铜镍合金轴瓦浇筑、制造技术已经成熟，轴瓦逐渐在市场上应用。转子可以采用高斯表测量带磁情况，一旦超标，通过专业热处理工艺或专业消磁装置进行处理。
3.5设备振动频率过大的解决办法
从上文可知，离心压缩机的振动逐渐接近临界点时可能会出现强烈的振动，从而引发设备整体不可控的振动发生，想要预防此类情况发生，企业就要对设备进行定期的检修，尽可能改造设备的转速、防止设备转速接近临界点的现象发生。企业要注意控制油膜的振动以及油膜的工作温度，防止因为内部油膜振动引起的机器共振现象。企业也可以适当调节润滑油的黏度或者调整轴径和轴瓦的安装，通过以上的调整合理解决油膜的振动问题。在外部环境方面，如果不得不将设备放置于喘振区，可以通过安装相应的安全装置来消除喘振区对于系统的影响，防止设备共振的发生。企业也可以选择技术升级，让设备的振动维持在一定范围内，从而防止过振现象的发生。
结语
润滑油系统的设计与日常维护内容不仅仅是本文所列内容，系统的维护还包括备泵自启测试、蓄压器储压的监测等。但是，通过上述设计考虑及日常维护措施，可以使润滑油系统的整体性能保持在优良水平，润滑油系统的故障将会明显减少，机组的运行也会更加平稳。
参考文献
［1］李建刚.汽轮机设备及运行（第2版）［M］.北京：中国电力出版社，2009．
［2］美国石油学会.API614—1999，石油、化工和气体工业用润滑、轴密封和控制油系统及辅助设备（第4版）［S］.
［3］郝资明，张洋.离心压缩机维修周期及可靠性研究［J］.化工管理，2018（11）：216-217.