大唐内蒙古多伦煤化工 内蒙古 027300
摘要：离心式压缩机组是乙烯装置的心脏设备，而在大型离心式压缩机组中，润滑油系统是保障压缩机组安全运行必不可少的组成，起着润滑压缩机部件、减少部件间摩擦热量，降低接触负荷。清洁压缩机可减少设备腐蚀，延长压缩机寿命的作用。本文对离心式压缩机润滑油压力异常分析及对策进行探讨。
关键词：压缩机；润滑油；压力异常波动
1问题描述
离心式压缩机组C301在正常运行过程中，润滑油泵出口总管压力PINSA3323突然从1．07MPa降至0．81MPa，触发备用油泵B泵自启动联锁(联锁值低于0．85)，双泵并联运行。考虑到润滑油泵切换存在停机风险，车间提前做好应急预案，摘除润滑油及速关油低压联锁，现场停主油泵A，停泵瞬间油泵出口压力瞬间降至0．4MPa，然后回升至1．5MPa，油压大幅度脉动数次，最终导致压缩机因速关油压力低停车。重新启动机组后，压缩机器再次出现类似现象，速关油压力低报机组停车，并导致乙烯产品改送不合格罐，装置降负荷运行。
2润滑油压波动原因排查
机组停机后，烯烃厂组织技术人员从工艺和设备角度全面排查分析润滑油压力下降脉动异常的原因。经查，润滑油压力数值急剧跳跃性变化，但机组振动、位移、温度并无明显变化，且压缩机重新开车到停车期间除油路系统外其余参数均无异常，因此排除透平、压缩机轴瓦、轴承箱故障的影响后，重点检查润滑油系统。
2.1润滑油箱液位过低
油箱液位过低，会因循环倍率降低而使润滑油中气泡增多，导致油泵出口压力下降且波动，轴承、调节系统的正常运行受到干扰。经过检查，润滑油箱液位正常，排除该因素的影响。
2.2油系统漏油
油系统漏油会造成润滑油压偏低，主要包括以下几方面:1)润滑油系统各管路、阀门、液压元件、法兰、接头、螺栓、油封等处突然外漏；2)油冷却器泄漏，润滑油带水或润滑油进入冷却水系统；3)备用油泵出口止回阀不严，主油泵出油部分从该阀倒窜回油箱。4)油泵出口安全阀内漏。经过仔细排查:1)系统各设备、管道法兰螺栓焊口均未发现润滑油泄漏；2)打开油冷却器CW导淋处未发现润滑油痕迹，分析化验无异常；3)拆卸止回阀检查回座密封完好；4)拆卸油泵安全阀并送去机械厂检查，安全阀无内漏且定压值在设计范围内。排除该因素的影响。
2.3润滑油泵入口过滤网堵塞、自身出力不足或回油不畅
拆卸入口过滤网，检查发现入口过滤网无明显污垢;启动单台润滑油泵，泵出口压力正常，且润滑油总管压力PINSA3351也能达到正常值，说明油泵出力正常;油过滤器压差仅为0．06MPa(报警值为0．15MPa)，检查各回油视镜，回油均匀稳定通畅。排除该因素的影响。
2．4油泵出口压力设定偏低且自力式调节阀滞后故障
停车前润滑油泵出口总管压力PINSA3323为1.07MPa，发生波动后油压降至0.81MPa触发备用油泵自启动联锁(联锁值0.81MPa)双泵运行。油泵设计压1.5MPa，油泵出口安全阀启跳压力1．68MPa，因此油泵出口压力设定偏低，仍有提升空间，若设定在 1.2MPa，即使油压波动也不会触发油泵低压联锁。油泵出口压力设定偏低，是造成波动的间接原因。根据自力式调节阀特性，停主油泵瞬间油压瞬间下降后，自力式调节阀应快速响应关主阀，使油压回到正常值，但实际情况是油压最低降至0.4MPa并导致压缩机因速关油压力低而停车，这和自力式调节阀调节滞后故障的现象相吻合。经过多方论证，排除油系统漏油、油泵、油箱、油冷却器、油过滤器等影响因素后，认为油泵出口自力式调节阀很可能存在故障。厂里立即组织维修人员将该阀拆走送检修。
3检修情况及处理措施
3．1自力式调节阀原理
该自力式调节阀为Fisher公司生产的带指挥器型，型号63EG－98HM，由指挥器98HM和主阀63EG2部分组成，结构原理见图1。当主阀入口介质压力高于设定压力时，指挥器隔膜在控制管路压力作用下，克服控制弹簧作用力向左移动，带动指挥器阀芯打开，将主阀阀塞上方控制腔内介质沿指挥器出口管路泄至主阀出口处;此时控制腔内的介质从指挥器泄放速度远大于从限流孔处补充速度，主阀入口介质压力大于控制腔介质压力与主阀弹簧力之和时，主阀阀塞向上提升，入口压力降低。当主阀入口介质压力回落到低于设定压力时，指挥器隔膜在控制弹簧作用下向右移动，指挥器的阀芯关闭;主阀阀塞上腔压力通过限流孔不
断补充压力，不断聚集增高且无处释放，当主阀入口介质压力小于控制腔介质压力与主阀弹簧力之和时，主阀阀塞向下提升，入口压力升高。如此循环往复，实现了定压、稳压的功能。
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图1 自力式调节阀结构原理
3．2自力式调节阀检修情况
拆卸调节阀，进行静态试验。当阀门入口压力达到设定压力时，阀门出口法兰及控制器泄压管处开始有液体流出，证明阀门设定压力正常。解体调节阀，检查发现阀体限流孔处有一小块焊渣和少量铁屑。该限流孔直径仅约2mm，焊渣和铁屑几乎将限流孔处堵死，见图2。同时发现指挥器橡胶阀膜和控制管路的螺纹接头太长，见图3。
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图2 限流孔处焊渣及铁屑
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图3 指挥器和控制管路螺纹接头
3.3压力波动过程分析
若限流孔因杂物堵塞，则控制腔内介质从限流孔处补压速度将远小于泄放速度，主阀阀塞向上提升，入口压力降低，当油压降低至低于0．85MPa触发备用油泵自启动联锁后，备用油泵自启，双泵并联运行，油泵出口压力上升;而当停止1台泵时，出口压力下降，因控制腔内介质从限流孔补压速度过慢，主阀阀塞不能及时回落关闭，入口压力下降过快，油泵出口压力剧烈波动，当系统油压降低到一定压力时，会导致速关阀油压不足而迫使机组停车。
3.4处理措施
将限流孔处杂质彻底清理，缩短控制管路螺纹接头，回装后，通过调节指挥器弹簧顶部螺丝，提高润滑油泵出口压力设定值至1.2MPa。再次切换润滑油泵时，压力波动幅度明显减少，仅0.1MPa。
结束语
润滑油系统在运行过程中会遇到各种各样的问题，通过系统排查分析润滑油泵出口压力波动影响因素，逐一排除干扰因素，发现自力式调节阀限流孔堵塞、指挥器橡胶阀膜和控制管路的螺纹接头过长、油泵出口压力设定值偏低等因素，导致自力阀反应迟缓，不能对压力波动进行快速响应，最终造成机组停车。通过检修拆卸清理自力式调节阀，调整指挥器螺纹接头长度、提高油泵出口压力设定值，彻底解决了这一隐患，并提供了排查分析此类问题的思路和方法。
参考文献
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