800 m3制氫天然氣壓縮機(jī)油箱油乳化原因分析

李 磊，孔 迪

（北京首鋼氧氣廠，北京 101304）

0 引言

北京首鋼氧氣廠800 m3制氫項(xiàng)目是冷軋罩退生產(chǎn)線配備設(shè)施，壓縮機(jī)型號(hào)為L(zhǎng)W-7/2～22，屬于L形、兩列、二級(jí)壓縮、水冷、往復(fù)活塞式，排氣量7 m3/min，進(jìn)/排氣壓力0.2 MPa/2.2 MPa。共配備2臺(tái)（1用1備）。設(shè)備結(jié)構(gòu)示意見(jiàn)圖1。

圖1 天然氣壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)示意

1 故障現(xiàn)象

2013年5 月設(shè)備運(yùn)行巡檢時(shí)發(fā)現(xiàn)B天然氣壓縮機(jī)油箱油液變成了乳白色，為找出問(wèn)題成因，對(duì)該設(shè)備的2臺(tái)壓縮機(jī)的潤(rùn)滑油取樣，用FluidScan 1000油液狀態(tài)分析儀對(duì)壓縮機(jī)潤(rùn)滑油的水分、總酸值、機(jī)械雜質(zhì)、運(yùn)動(dòng)黏度、殘?zhí)康汝P(guān)鍵狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比分析，分析結(jié)果見(jiàn)表1。

表1分析結(jié)果顯示，A臺(tái)壓縮機(jī)的該潤(rùn)滑油液的各種關(guān)鍵狀態(tài)指標(biāo)（總酸值、運(yùn)動(dòng)黏度、殘?zhí)?、閃點(diǎn)、機(jī)械雜質(zhì)等）均符合要求；B臺(tái)壓縮機(jī)的各種關(guān)鍵狀態(tài)指標(biāo)基本符合要求，水含量嚴(yán)重超標(biāo)，說(shuō)明B臺(tái)壓縮機(jī)的潤(rùn)滑油進(jìn)水。

2 檢查過(guò)程

為找出問(wèn)題成因，對(duì)該壓縮機(jī)進(jìn)行全面檢查。壓縮機(jī)的油液位于曲軸箱內(nèi)，通過(guò)曲軸的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)油箱中的油液對(duì)軸承進(jìn)行潤(rùn)滑。與曲軸箱相連的只有一、二級(jí)缸體和油冷卻器。

表1 A，B壓縮機(jī)油樣檢驗(yàn)數(shù)據(jù)

（1）壓縮機(jī)缸體。把油箱的油液全部排出，拆開(kāi)一、二級(jí)缸體，發(fā)現(xiàn)沒(méi)有水流的痕跡；拆開(kāi)油箱蓋，發(fā)現(xiàn)沒(méi)有冷卻水從一、二級(jí)缸體流入油箱，因此排除水從缸體進(jìn)入油箱的可能性。

（2）油冷卻器。拆下油冷卻器試壓，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)泄漏；拆下冷卻器芯子，清洗（芯子里的淤泥）后裝回冷卻器內(nèi)，拆下冷卻器一邊的端蓋再次進(jìn)行試壓，發(fā)現(xiàn)漏水嚴(yán)重，由此確定油箱進(jìn)水的原因：冷卻水通過(guò)油冷卻器進(jìn)入油箱，油液被乳化。

3 原因分析

（1）2012年8月30日冷軋主生產(chǎn)線漏酸，進(jìn)入大循環(huán)水池，冷軋公司于2013年9月3日組織清洗循環(huán)水管道。800 m3制氫裝置循環(huán)水來(lái)自大循環(huán)水池。天然氣壓縮機(jī)冷卻器芯子的材料是碳鋼，碳鋼遇酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成腐蝕現(xiàn)象，冷卻器芯子發(fā)生泄漏，循環(huán)水從冷卻器進(jìn)油箱里，造成油箱的油被乳化。

（2）2013年8月30日800 m3制氫設(shè)備停止運(yùn)行，直到目前一直沒(méi)有開(kāi)啟。2012年10月11日至2012年12月4日期間循環(huán)水處于斷開(kāi)狀態(tài)；2012年12月4日至2013年4月13日期間為防止冷卻水結(jié)凍，循環(huán)水處于微開(kāi)狀態(tài)；2013年4月13日至2013年4月26日為配合首鋼MA公司從氧氣廠循環(huán)水管道上接水，該段時(shí)間內(nèi)處于斷開(kāi)狀態(tài)；2013年4月26日至今，循環(huán)水一直處于開(kāi)啟狀態(tài)。在這幾次循環(huán)水?dāng)嚅_(kāi)其間，循環(huán)水管道內(nèi)的潮濕水蒸氣進(jìn)入冷卻器內(nèi)部，構(gòu)成腐蝕條件，由于冷卻水管的材料為碳鋼，極易腐蝕，從而造成冷卻水管的腐蝕，冷卻水進(jìn)入到油箱中，使油液乳化。

4 改進(jìn)措施及效果

由于碳鋼材料的冷卻器芯子極易被腐蝕，把碳鋼材料的冷卻器芯子換成不銹鋼或銅材料，延長(zhǎng)冷卻器的使用壽命，降低運(yùn)行成本。

自從2013年5月更換不銹鋼冷卻器芯子后，B天然氣壓縮機(jī)油箱中的油液再?zèng)]有出現(xiàn)乳化現(xiàn)象，并且冷卻效果不受影響，可以保證設(shè)備良好運(yùn)轉(zhuǎn)。

5 建議

（1）將所有碳鋼材料的冷卻器芯子要換成不銹鋼材料，延長(zhǎng)冷卻器和潤(rùn)滑油的使用壽命；

（2）在設(shè)備停用時(shí)應(yīng)保證冷卻器內(nèi)水的循環(huán)，避免空氣進(jìn)入管道構(gòu)成腐蝕條件，減少設(shè)備的腐蝕；

（3）定期化驗(yàn)壓縮機(jī)油樣，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決。油液不符合要求要及時(shí)更換。