儀用空壓機(jī)油位低的原因分析及處理

摘要：針對某電廠儀用空壓機(jī)近期出現(xiàn)的油位低問題，結(jié)合多次現(xiàn)場檢修經(jīng)驗(yàn)和深入的理論分析，剖析了該問題出現(xiàn)的原因，并提出了相應(yīng)處理方法。該儀用空壓機(jī)缺陷的處理過程對于同類型空壓機(jī)維護(hù)具有重要的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：儀用空壓機(jī);冷油器;油位低;密封圈

0 引言

某電廠汽輪機(jī)組所配備的儀用空壓機(jī)在日常維護(hù)中經(jīng)常出現(xiàn)空壓機(jī)啟動失敗、排氣異常、排氣溫度異常、耗油量大等缺陷。該電廠某段時間的儀用空壓機(jī)在正常運(yùn)行過程中出現(xiàn)了因油位低導(dǎo)致排汽溫度高而保護(hù)動作跳閘的現(xiàn)象，加滿油后，不到一天又出現(xiàn)油位低的現(xiàn)象。運(yùn)行人員經(jīng)過現(xiàn)場觀察，利用多次申請退出儀用空壓機(jī)備用并進(jìn)行緊急檢修的機(jī)會，徹底解決了因油位低導(dǎo)致跳儀用空壓機(jī)，影響機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行的重大隱患。

1 設(shè)備簡述

某電廠汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組是上海鍋爐廠生產(chǎn)的SG-1036/17.5-M4506型亞臨界中間再熱、單鍋筒自然循環(huán)、循環(huán)流化床鍋爐，與300 MW等級的汽輪發(fā)電機(jī)組相匹配;配備了相同型號為SA160W的4臺固定式雙螺桿式空氣壓縮機(jī)，配套了中國杭州嘉隆氣體設(shè)備有限公司生產(chǎn)的JAL-25M型干燥器。機(jī)組在正常運(yùn)行時，2臺備用，2臺運(yùn)行，備用儀用空壓機(jī)投聯(lián)鎖。該儀用空壓機(jī)由傳動機(jī)構(gòu)、壓縮機(jī)構(gòu)、潤滑機(jī)構(gòu)、冷卻機(jī)構(gòu)、操縱控制機(jī)構(gòu)組成，主要組件有：機(jī)身、進(jìn)氣閥、油氣桶、冷卻器、水分離器、潤滑油系統(tǒng)、容量及流量控制閥、泄放電磁閥、壓力開關(guān)、壓力維持閥、空氣過濾器、油過濾器、油細(xì)分離器、安全閥等。

2 油位存在的問題

該廠儀用空壓機(jī)在2020年4月—5月的運(yùn)行過程中油位會慢慢降低，經(jīng)過加油后，過一段時間油位又會很快降低。油位降低后，導(dǎo)致儀用空壓機(jī)排汽溫度升高，繼而引發(fā)儀用空壓機(jī)排汽溫度升高達(dá)到100 ℃，保護(hù)動作直接跳儀用空壓機(jī)。當(dāng)用氣需求大需要多啟動一臺儀用空壓機(jī)或其他儀用空壓機(jī)出現(xiàn)故障需要維修時，將沒有備用的儀用空壓機(jī)，從而影響機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

3 油位低原因分析

為了解決儀用空壓機(jī)油位低的問題，我們從可能造成油位低的幾個方面著手，分析了以下6點(diǎn)主要原因：

（1）油管路系統(tǒng)存在泄漏情況。油系統(tǒng)管道法蘭密封不嚴(yán)、法蘭螺栓松動、法蘭O型圈老化、管道焊縫泄漏、冷油器泄油門誤開等，都會導(dǎo)致油系統(tǒng)外漏。尤其是油系統(tǒng)管路上的油過濾器經(jīng)常需要檢修更換，導(dǎo)致管路上內(nèi)螺紋出現(xiàn)問題，造成漏油的可能性不小。（2）空壓機(jī)安全閥出現(xiàn)問題?？諌簷C(jī)安全閥安裝在油氣桶上方油細(xì)分離器出口處，一般情況下在外力作用件（彈簧）作用下處于常閉狀態(tài)，當(dāng)容器或管道內(nèi)壓力升高超過設(shè)定值時將自動開啟，向外排出氣體降低壓力，為保證人身安全和設(shè)備運(yùn)行起到重要作用。如果空壓機(jī)安全閥閥芯損壞或空壓機(jī)安全閥起座后沒有完全回到位等，都將使儀用壓縮空氣外泄，而油將被儀用壓縮空氣帶走，從而導(dǎo)致油位過低。（3）油氣桶油位太高。油氣分離器簡稱油氣桶，桶側(cè)裝有油示鏡，其作用是儲存潤滑油并對油氣混合氣體進(jìn)行油氣一次分離，即油氣混合氣體噴入油氣桶后，在油氣桶內(nèi)利用流速突變、撞擊和旋風(fēng)重力分離的原理，對油氣混合氣體進(jìn)行粗分離，可實(shí)現(xiàn)99%的油氣分離。如果油氣桶油位太高，油氣一次分離效果將變差，油將會被壓縮空氣帶走。（4）油細(xì)分離器損壞。油細(xì)分離器由多層細(xì)密的纖維制成，壓縮空氣中的所有霧狀油氣經(jīng)過油細(xì)分離幾乎完全被濾去，實(shí)現(xiàn)油氣二次分離，實(shí)現(xiàn)最后1%的油氣分離。如果油細(xì)分離器損壞，如受潮或老化失效等，將會使油跟隨壓縮空氣很快漏走。（5）油細(xì)分離器上回油管安裝不到位或堵塞。回油管是將油細(xì)分離器分離出來的油傳輸回壓縮機(jī)機(jī)體，對壓縮機(jī)機(jī)體進(jìn)行潤滑和冷卻。若油細(xì)分離器上回油管安裝不到位或堵塞，細(xì)分離器分離出來的油將無法被及時傳輸回壓縮機(jī)機(jī)體，積存在油細(xì)分離器上的油將被壓縮空氣帶走。（6）油冷卻器存在漏油情況。油冷卻器的作用是冷卻經(jīng)過油氣桶分離后不含空氣的高溫潤滑油，保證經(jīng)過冷卻后有正常運(yùn)行溫度的潤滑油再次回流到機(jī)頭。如果油冷卻器存在漏油情況，油將會被工業(yè)冷卻水帶走。

4 油位低原因查找與處理

我們通過分析油管道系統(tǒng)，總結(jié)了以上6個可能導(dǎo)致儀用空壓機(jī)油位低的原因，就這些可能因素，我們利用多次申請退出該儀用空壓機(jī)進(jìn)行緊急檢修的機(jī)會，對儀用空壓機(jī)油系統(tǒng)進(jìn)行了全面的檢查處理。

（1）油管路系統(tǒng)存在泄漏情況。對儀用空壓機(jī)外部進(jìn)行了宏觀檢查，沒有發(fā)現(xiàn)地面有油跡;認(rèn)真檢查油系統(tǒng)的管道、法蘭、焊縫、油過濾器、冷油器泄油門等也沒有發(fā)現(xiàn)異常。因此排除了這種情況。

（2）空壓機(jī)安全閥出現(xiàn)問題。對空壓機(jī)安全閥外觀進(jìn)行檢查，沒有發(fā)現(xiàn)問題。利用某次申請退出該儀用空壓機(jī)進(jìn)行緊急檢修的機(jī)會，對空壓機(jī)安全閥進(jìn)行解體檢查，得知其內(nèi)部結(jié)構(gòu)完好。回裝安全閥，加油試運(yùn)，發(fā)現(xiàn)油位還是維持不住。進(jìn)一步進(jìn)行理論分析，如果空壓機(jī)安全閥有問題出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象，儀用壓縮空氣壓力將會下降;或者儀用壓縮空氣正常，儀用空壓機(jī)電機(jī)電流將比正常運(yùn)行時的電流大很多。通過檢查運(yùn)行儀用空壓機(jī)出現(xiàn)問題那段時間的壓縮空氣壓力和電機(jī)電流的歷史曲線，發(fā)現(xiàn)均處于正常范圍內(nèi)。因此可排除空壓機(jī)安全閥出現(xiàn)問題的可能性。

（3）油氣桶油位太高。經(jīng)過現(xiàn)場檢查確認(rèn)，發(fā)現(xiàn)油氣桶油位正常。進(jìn)一步分析，當(dāng)油氣桶油位太高時，確實(shí)存在漏油的可能性。但是，當(dāng)漏掉一部分油后，油氣桶的油位又會恢復(fù)到正常位置。因而如果油氣桶油位過高，會跑掉一部分油，但是不會出現(xiàn)本次跑油巨大的情況。因此可排除該情況。

（4）油細(xì)分離器損壞。正常情況下油細(xì)分離器存放時間最好不超過一年，要特別注意防止受潮或老化失效。油細(xì)分離器的使用壽命為4 000 h左右，由于該電廠儀用空壓機(jī)正常情況下是兩備兩用，正常情況下是一年更換一次。鑒于油細(xì)分離器易于損壞，且在以前的檢修中也發(fā)現(xiàn)過問題，出現(xiàn)問題的可能性很大。在某次緊急檢修時，雖然拆除油細(xì)分離器檢查沒有發(fā)現(xiàn)明顯問題，但還是更換了舊的油細(xì)分離器。檢修完成加滿油后將該儀用空壓機(jī)投運(yùn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)一天左右，該儀用空壓機(jī)又出現(xiàn)油位低的情況?；究梢耘懦图?xì)分離器損壞的可能。

（5）油細(xì)分離器上回油管安裝不到位或堵塞。根據(jù)理論分析，該儀用空壓機(jī)運(yùn)行了近10年都沒有出現(xiàn)油位低的情況，且回油管一直沒有拆出來檢修，可以推測回油管安裝位置沒問題。利用某次儀用空壓機(jī)緊急檢修的機(jī)會，拆出油細(xì)分離器，對回油管進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)回油管安裝位置合理。排除了油細(xì)分離器上回油管安裝不到位的推測。對回油管進(jìn)行清理，并通壓縮空氣進(jìn)行檢查，沒有發(fā)現(xiàn)回油管有堵塞現(xiàn)象。綜上，排除回油管出現(xiàn)問題的可能性。

（6）油冷卻器存在漏油情況。理論推測，由于該儀用空壓機(jī)運(yùn)行時間近10年，油冷卻器銅管出現(xiàn)泄漏的可能性很大。利用某次儀用空壓機(jī)緊急檢修的機(jī)會，對油冷卻器進(jìn)行拆卸檢查。在拆油冷卻器時，發(fā)現(xiàn)油冷卻器端蓋密封圈已經(jīng)嚴(yán)重老化失效，用手可輕易掰斷。至此，可初步判斷該儀用空壓機(jī)在運(yùn)行中一直油位低，加油也很快降低的原因?yàn)橛屠鋮s器端蓋密封圈老化失效，油滲過油冷卻器端蓋進(jìn)入工業(yè)冷卻水，被工業(yè)冷卻水帶走。

發(fā)現(xiàn)問題后，我們馬上對該油冷卻器端蓋密封圈進(jìn)行更換。隨后對該儀用空壓機(jī)進(jìn)行加油投運(yùn)，并對油位進(jìn)行密切觀察。該儀用空壓機(jī)投運(yùn)近一個月，油位一直維持正常。至此，完美解決了該儀用空壓機(jī)運(yùn)行中油位低的問題。

5 結(jié)語

該儀用空壓機(jī)出現(xiàn)問題的直接原因是，儀用空壓機(jī)油冷卻器端蓋密封圈老化失效，油的壓力大于工業(yè)冷卻水的壓力，導(dǎo)致油滲入工業(yè)冷卻水中被帶走。這次事故反映出來的問題是有關(guān)人員對設(shè)備臺賬管理不完善。據(jù)了解，該廠汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組已運(yùn)行10年，配套的固定式雙螺桿式空氣壓縮機(jī)也連續(xù)運(yùn)行10年，該油冷卻器運(yùn)行已達(dá)到檢修年限，但是運(yùn)行人員沒有及時檢查更換某些達(dá)到使用年限的零部件，從而導(dǎo)致此次問題的出現(xiàn)。

收稿日期：2020-06-03

作者簡介：潘春健（1991—），男，廣東惠州人，助理工程師，研究方向：轉(zhuǎn)動機(jī)械。