整体式压缩机润滑系统的故障判断与处理

赵田

摘 要：介绍了整体式压缩机组的润滑系统技术要求。通过对整体式天然气压缩机组润滑系统常见的故障进行分析，将故障原因按可能出现的先后进行排序，使故障的判断与排除程序化，缩短了解决问题的时间。

关键词：压缩机；润滑故障；判断与处理

整体式天然气压缩机组属于低速机，由于结构简单，布局紧凑，长期以来较多应用于油田开发、管网输气等领域。结构形式是天然气发动机、压缩机分别置于曲轴箱两侧，共用一根曲轴。发动机是两冲程天然气发动机，4个动力缸，缸径15″，冲程16″，额定转速440RPM，额定功率630kw。压缩机三级压缩，冲程11″，缸径分别是10.5″、7″、5″，活塞杆允许负荷40000磅。润滑油容量95加仑，约359升。

机体内连杆瓦、曲轴瓦、十字头、十字头销、曲轴齿轮是通过连杆上的油勺进行飞溅润滑。注油器齿轮、柱塞泵凸轮和液压泵齿轮采用油浴润滑。动力缸、压缩缸和填料采用柱塞泵压力润滑。曲轴箱、注油器通过高位储油箱自动补油。正常情况下每个发动机动力缸消耗油量3.4L/天，四个缸最大消耗13.6L/天。

压缩缸及活塞杆盘根的润滑油量由缸径、冲程、转速、杆径、压力决定，正常情况下压缩缸消耗油量2.4L/天，活塞杆消耗油量0.8L/天，新机和大修机磨合期间注油量加倍。过量的润滑既不经济，也是造成活塞积碳和结焦增多、气阀关闭不严、阀片断裂、活塞环卡死炽热点火、过后燃烧和排气温度高的重要原因。

润滑油是设备的血液，尤其对于DPC机组来说，低转速和飞溅润滑对设备的使用寿命影响很大，润滑系统的故障不能被及时发现和处理，将可能导致设备的部件损坏，严重时还会损毁设备。如果对故障的原因判断准确，解决问题的时间就会缩短，对生产的影响也会减小。为此，将润滑系统故障产生的原因按可能出现的先后进行排序，使故障的判断与排除实现程序化。

1、无油流停机保护

⑴单向阀堵塞或管路中有气阻

处理方法：拆检注油单向阀前端接头，首先观察注油泵注油情况是否正常，其次检查单向阀，存在气体泄漏时进行更换。以上正常时，最后拆检单向阀清洁阀芯。

每次启动前应按动每个注油泵向各润滑管路内泵油，直到管内空气被排出，润滑油到达各润滑部位。

⑵润滑油滴数过少

处理方法：逆时针旋动注油泵行程调节螺母，调大注油量。

⑶润滑油太脏、变质

处理方法：对润滑油定期取样化验，按质换油和清洁油底、油路，更换滤芯。

⑷注油器传动失灵

处理方法：拆检注油器涡轮蜗杆传动装置，排除故障。

⑸环境气温低，注油加热器工作不良或润滑油粘度过大

处理方法：检查润滑油温度，过低时使用加热器。必要时对注油器外壳加电伴热带保温。

开机前对润滑油先进行外置加热，同时油底加热器要确保工作正常，通过提高温度改善润滑油流动性。

注意保持润滑系统的油温，一般是40℃。过高油液粘度降低，附着在金属表面的润滑油膜变薄，油易氧化变质，加速金属磨损。过低油液粘度增大，流动性变差，引起润滑不良。

2、曲轴箱窜气，造成油品污染

⑴压缩机气盘根泄漏，通过中体和油盘根向曲轴箱窜气

处理方法：打开中体边盖，逐级检查气盘根的泄漏情况。对泄漏的气盘根要检查注油情况是否正常，必要时更换气盘根。

活塞杆盘根润滑油量的估算公式：Q杆=（0.0345×d杆×S×n+5147×Pd）×10-6

其中：Q杆—活塞杆盘根润滑油量（升/天）；d杆—活塞杆直径 （mm）；S—冲程（mm）；n—转速（r/min）；Pd—排气压力（MPa）。

⑵动力缸活塞环磨损、压缩比变小

处理方法：测试气缸压力，通过缸压判断活塞环的密封情况，缸压比正常值略有下降。根据维护保养规定保养设备，保证合理的注油量，减少活塞环的磨损量和积碳。

⑶动力缸活塞环和缸套拉伤

处理方法：测试气缸压力，通过缸压判断活塞环的密封情况，缸压会比正常略有下降。用内窥镜检查缸套内壁光洁度。拉伤时更换缸套和活塞环。

⑷动力缸活塞环卡死

处理方法：测试气缸压力，通过缸压判断活塞环的密封情况，活塞环卡死时缸压会明显过低。同时运行中该缸振动大、噪声大。

3、润滑油消耗量过大

压缩缸的润滑油量由缸径、冲程、转速、杆径、压力决定，过多的润滑可引起积碳而降低排气阀的寿命。压缩缸润滑油量的估算公式：Q缸=（0.023×D缸×S×n+22852×Pd）×10-6

其中：Q缸—压缩缸润滑油量（升/天）；D缸—气缸直径（mm）；S—冲程（mm）；n—转速（r/min）；Pd—排气压力（MPa）。

⑴曲轴箱呼吸阀堵塞，曲轴箱压力高漏油

处理方法：清洗呼吸阀滤芯，使曲轴箱保持微正压。

⑵曲轴箱油位过高

处理方法：按照标准补充至1/3-1/2之间，防止从油盘根泄漏进中体流失。

⑶活塞环卡死，刮油环磨损

活塞环卡死、刮油环磨损会造成动力缸烧机油，大大增加润滑油耗量。

处理方法：油位不能保持过高，动力缸温度不能过高。出现烧机油问题时，通过测气缸压力找到问题缸，更换活塞环、刮油环。

4、曲轴连杆、十字头瓦等摩擦副温度高

⑴轴承间隙过小

处理方法：调整间隙值不低于下限。

⑵润滑油粘度过大

潤滑油粘度大，造成润滑不良，该故障一般发生在冬季刚开机时。

处理方法：加热润滑油达到20℃后，手动盘车充分润滑摩擦副再开机。

⑶滑道上方存油池油孔堵塞

处理方法：清洁注油孔，使润滑油流通通畅，确保足够的流量。

⑷润滑油中含水

处理方法：润滑油中含水会造成乳化，影响油的携热效果。进行脱水处理或换油。

5、排气管废气烟色不正

⑴冒白烟

燃烧室进水，导致在排气管内遇高温汽化。

处理方法：检查缸盖密封有无裂缝，是水由夹套进入动力缸内；检查燃料气分离器的液位，排除分离器的积液。

⑵冒青烟

过量的润滑油进入燃烧室造成排气管冒烟，有呛人的废气味。

处理方法：检查活塞环安装是否正常，磨损情况以及曲轴箱油位及注油器油位。

6、积碳过多

⑴注油器供油量过大

注油量过大，会导致过多的润滑油在活塞环上凝结，形成积碳。

处理方法：顺时针旋动注油泵行程调节螺母，调小注油量。

⑵燃气中液体成分过多

处理方法：吹扫燃料气分离器，或更换滤芯。

⑶刮油环或填料环损坏，导致过多的润滑油进入气缸

处理方法：检查、更换刮油环或填料密封环，检测活塞杆跳动量，确保安装正确、无损坏。

参考文献：

[1]《机械设备故障诊断实用技术》，杨国安编著，中国石化出版社；

[2]《往复活塞式压缩机的负荷反向与连杆润滑》，王明礼著，《中国设备工程》2006年第3期。