压缩机润滑系统介绍及常见故障分析

陈永清

（江西省天然气有限公司，江西 南昌 330105）

压缩机润滑系统介绍及常见故障分析

陈永清

（江西省天然气有限公司，江西 南昌 330105）

本文主要以南昌CNG加气母站压缩机为对象，详细分析了此类压缩机润滑系统的系统组成、技术特点、维护保养以及常见的故障分析。

CNG；压缩机；润滑系统

润滑系统在整个压缩机系统中扮演着至关重要的作用，如若将压缩机比作一个正在良好运行的人体，那么润滑系统犹如人体的血脉系统。润滑系统延长了压缩机各零部件的使用寿命，保障了润滑零件的正常运转；有效提升了机组的使用效能。

1 压缩机润滑系统的组成

压缩机的润滑系统主要由预润滑系统、曲轴连杆润滑系统、气缸润滑系统、密封填料函润滑系统、润滑油预热和冷却系统等几个部分组成。其中填料主要是隔离气体从活塞杆往复活动中从气腔串气到曲轴箱，由于填料粗密封之间间隙过大，还需要靠油来填充间隙，从而达到精密封目的，同时实现润滑填料与活塞之间的摩擦，带走热量。

图1 压缩机润滑流程及原理

压缩机开机前，预润滑首先启动，润滑油通过高位油箱进入曲轴箱，预润滑泵从曲轴箱内抽取润滑油输送至润滑油精过滤器，经过过滤的润滑油进入曲轴箱内的油道，对曲轴连杆机构进行预润滑。预润滑完成后，压缩机进行启动，预润滑停止运行，主润滑开始对压缩机各部位进行润滑。主油泵从曲轴箱内抽取润滑油输送至精过滤器进行过滤，过滤后的润滑油一部分进入曲轴箱内各个油道，对曲轴连杆机构进行润滑，一部分进入注油器，经过注油器加油后，经过爆破片进入油分配器，通过油分配器的分配，润滑油经过注油单向阀注入气缸和填料，完成气缸和填料的润滑。

2 压缩机润滑系统的日常操作

2.1 手动启动预润滑油泵

（1）启动压缩机前需先启动预润滑油泵。压缩机岗通知值班室手动启动预润滑油泵后，值班室方可手动启动预润滑油泵。

（2）用钥匙将压缩机控制柜上“手动/自动”开关逆时针旋到手动位置，顺时针旋转“预润滑油泵启动”开关，“预润滑油泵运行”指示灯亮，预润滑油泵启动完成。

（3）值班室通知压缩机岗预润滑油泵已开启。

（4）用手按注油器低压端一个循环（四次），观察注油器压力表是否回零，如不回零则油路不畅，需处理。用手按注油器高压端一个循环（六次），观察注油器压力表是否回零，如不回零则油路不畅，需处理。

（5）油路正常则通知值班室关闭预润滑油泵。

（6）逆时针旋转“预润滑油泵启动”开关，“预润滑油泵运行”指示灯灭，用钥匙将压缩机控制柜上“手动/自动”开关顺时针旋到手动位置，预润滑油泵关闭完成。

（7）关闭预润滑油泵后，通知压缩机岗。

2.2 更换压缩机爆破片

（1）低压端爆破片，压力为：3 250 psi ，颜色为紫色。高压端爆破片，压力为：7 300 psi ，颜色为蓝色。

（2）用活动扳手拧下注油器爆破片锁紧螺母，取下已坏爆破片。

（3）将新的爆破片放入锁紧螺母中，凹面朝向锁紧螺母，拧上锁紧螺母。

2.3 压缩机注油

（1）当高位油箱油位低于1/2时，应该对压缩机注油。

（2）将润滑油注入油壶中后，要对润滑油进行过滤。

（3）注油前记录高位油箱油位，拧下高位油箱呼吸阀座，将油缓慢注入高位油箱，拧上高位油箱呼吸阀座，并记录注油后高位油箱油位。

（4）注油完毕后要做好记录，并对记录做油耗分析。

3 润滑系统的日常维护

3.1 曲轴连杆润滑系统

（1）曲轴箱内润滑油位的检查。曲轴箱内的润滑油油量，可以通过曲轴箱侧面的玻璃视窗查看油位的高低，正常情况下，油位线不得超出或者低于视窗。压缩机在运行过程中，油位线应处于视窗的1/2～2/3处。

（2）润滑油。在曲轴润滑系统中，在曲轴箱背面设有精油过滤器，当过滤器压差超过10 psig（0.07 MPa），表明过滤器堵塞严重，需要更换过滤器。如在过滤器上发现金属碎屑，那么则需要对压缩机曲轴箱内进一步进行检查，并对曲轴箱内的润滑油进行取样检测。取样的润滑油样品检测应依据一个主要成分进行，以证明油连续工作的有效性。根据生产运行的需要，在更换新润滑油时，由于润滑油黏度等级不一样，因此需要将润滑系统内的原有润滑油全部更换才可运行。

（3）油压及油温。压缩机润滑系统中润滑油的压力上限为0.7 MPa，下限为0.24 MPa，运行过程中润滑油工作压力在0.35～0.45 MPa之间。润滑油最低温度是150 ℉（66 ℃），运行中油压过高、过低或油温过低时就需要查明原因。

3.2 气缸润滑系统

（1）润滑油箱油位。压缩机润滑油是通过高位油箱对润滑系统进行补油，当高位油箱油位低于1/2 S时，需要对高位油箱进行加油。

（2）润滑油量的调节。气缸润滑系统油量可通过柱塞油泵顶部的调节螺栓来调节。顺时针旋转，缩短供油时间，减少供油量；逆时针旋转，延长供油时间（缩短中断供油时间），增加供油量。

4 润滑系统常见故障处理

4.1 注油器供油不正常或不供油对压缩机的影响

压缩机（有油润滑）正常运行就必须有足够数量的气缸润滑油。当润滑油不足时会引起摩擦表面的迅速磨损或个别零件的卡涩；润滑油过多时，则会促使积炭形成，破坏活塞的密封性，使零件迅速磨损，并导致积炭在气缸内部灼烧。因供油量不足时，会使润滑点干摩发热，可用测量温度的方法检测出来；供油量过多时，可从活塞环上和气阀上积炭过多的现象判断出来。

压缩机的注油系统首先是注油泵将润滑油泵至分配器，分配器将润滑油注至每个注油点。当一个分配块不注油时，此分配器其他分配块也会停止注油。在分配器的注油管路上连接着DNFT（无油流开关）。DNFT连接注油管路的地方有一个磁棒和复位弹簧，当注油泵注油时，油压会将磁棒驱动，停止注油时磁棒通过复位弹簧复位。这样磁棒就在作往复运动切割DNFT线圈，产生一个正脉冲电压。DNFT检测此脉冲，当检测到脉冲后，DNFT内的计时器（TIMER）将时间清零，保证此开关常闭。若不注油时间超过3 min，DNFT开关断开，压缩机PLC的数字量输入模块I011（无油流故障）检测到后将保护停机。

根据压缩机的润滑系统及现场处理故障所反映的问题来看，主要集中在油路系统、信号传感系统以及注油量三个方面。

油路系统：注油是卡滞；分配块卡滞或者是单向阀故障。

信号传感系统：DNFT故障；隔离安全栅故障；控制线路不通或接地。

4.2 循环油压不高或突然降至到零的原因及处理方法

（1）原因：循环油油位低，油温高，黏度小；油过滤器堵塞；油管漏油严重；转子磨损，间隙过大，工作效率差；转子泵入口管被污油堵塞。

（2）处理方法：增加循环油量，检查静热力阀是否打开以降低油温，停用油过滤器，清洗油过滤网，停机修理油泵，调整间隙，当循环油压突然降至零时，应立即停机。

4.3 无油流停机的原因及处理方法

（1）原因：润滑油内有气泡；油分配器堵塞；柱塞泵工作不正常，不能正常打压；无油流指示器失灵；安全隔离栅故障，或被烧坏。

（2）处理方法：打开柱塞泵上的螺帽，将气体排出；清洗或更换油分配器；检查柱塞泵，查明原因，或更换柱塞泵；维修或更换无油流指示器；更换隔离栅。

4.4 爆破片爆破的原因及处理方法

（1）原因：油分配器堵塞，造成憋压，爆破片爆破。

（2）处理方法：更换爆破片，清洗或更换油分配器，松卸DNFT（无油流报警器）往复活动数次。

4.5 注油器的柱塞常出现的问题及处理方法

（1）出现的问题：注油器的柱塞如果发生故障，就会使供油中断。

（2）处理方法：应检查下列部位，针对所发现的问题应采取措施进行排除。滤芯是否被污油堵塞；柱塞腔内是否有气体。

4.6 润滑油温度过高的主要原因及处理方法

（1）主要原因：第一，运动机件过热。压缩机的运动机件包括曲轴、十字头、滑块、连杆等，由于运转不正常而产生过度摩擦发热，同时也将使机油过热。通常，运动摩擦机件的温度不应超过55 ℃，如发现有过热情况，应及时检查原因进行处理。第二，油冷却系统失灵。油冷却器应能保证油泵供出的机油温度不超过30～35 ℃，如果冷却效率不佳，则说明冷却器风机存在问题，立即采取措施消除。第三，油料污染，油号不符。如果所采用润滑油的黏度不符合摩擦零件接触处的比压力，就会出现半干摩擦的工作条件，从而导致剧烈磨损和发热。已经污染或经过烧瓦之后的机油由于油质变坏，性能不符合原有技术条件，使润滑工作处于恶劣的状况。

（2）处理措施：采用符合规定的润滑油；加入的润滑油经沉淀，并经过三级过滤后再注入；已严重污染或经烧瓦的润滑油应检查其黏度和机械杂质含量，必要时予以更换。

5 结束语

近年来，随着国家对能源发展日益增多，各企业发展竞争较激烈，无论是从安全、经济、可操作性等方面综合考虑，企业要更加注重向精益管理和节能降耗要效益，而压缩机润滑系统是压缩机机组运行的重中之重，在日常运行中，我们必须时刻关注及分析机组的润滑效果，降低机组的磨损，保障系统的流畅运行。

［1]刘锡麟. 进口对称平衡式CNG压缩机的润滑系统（一）. 压缩机技术，2001.

［2]刘锡麟. 进口对称平衡式CNG压缩机的润滑系统（二）. 压缩机技术，2001.

［3]张卫萍. 4M12-45/210型二氧化碳压缩机四五段气缸振动异响故障分析及处理. 新疆化工，2009.

（P-02）

Compressor lubrication system and its common failure analysis

TH45

1009-797X（2016）02-0085-03

B

10.13520/j.cnki.rpte.2016.02.031

陈永清（1987-），大学本科，学士学位，毕业于南昌大学，研究方向为天然气输气场站的自动化应用和管理。

2015-10-19