稀油集中润滑系统油温高的原因分析与处理

曹海江

（新疆八一钢铁有限公司，乌鲁木齐 830000）

为减少机器设备故障，延长机器的使用寿命，降低能耗，提高效率，汽轮发电机组、压缩机组均按照整套设备润滑需求、工况及地理环境条件进行集中润滑的综合设计，包括润滑系统的形式、组成润滑系统的各种装置及管阀等。根据机器的结构和运行特点，选择满足安全稳定运行的润滑油。但是，在实际应用过程中，润滑系统状态不佳会导致润滑油的理化指标在某些条件下偏离设计值，出现设备故障。其中，运行过程中润滑油温升过高导致的机器设备故障是一种较为常见的故障。过高的润滑油温度会降低润滑油的黏度，使整个机组的油膜变薄或者无法建立，引起液体润滑失效，加剧轴瓦磨损，或者增大机组振动，导致机组无法稳定运行，甚至造成轴瓦在很短的时间里发生擦伤、胶合甚至整机损毁。润滑油温度过高还会加快润滑油氧化变质速度，缩短润滑油的使用寿命[1]。在润滑系统和调速系统共用一个油箱的机组中，氧化变质会生成酸性物质及一些难溶物和沉淀物，如油泥和漆膜等。这些物质进入调速系统，会造成调速系统延迟卡顿、卡死，严重时损坏调速系统[2-3]。这些物质若黏附在轴瓦、冷却器管表面，还会影响润滑及介质换热，导致部件无法正常运行。可见，良好的润滑油温度是机器设备安全运行必不可少的条件。一般汽轮机发电机组、压缩机组润滑油的温度控制在35 ～45 ℃，不仅可以为机组轴瓦提供有效的润滑和冷却，也能保证整台机组的稳定运行。在机械设备生产运行期间保持各部件功能精度的同时，将油温控制在正常范围内也是确保设备稳定运行的关键。稀油集中润滑油系统中的冷却功能是确保主机设备安全和稳定运行的前提之一。

1 稀油集中润滑系统简介

稀油集中润滑系统是一种压力循环供油系统，供油量充足，可以保证需油量大、数量多、相对布置分散的润滑点及时得到润滑。润滑油的循环流动可带走润滑点因摩擦、挤压产生的热量和摩擦产生的金属颗粒等机械杂质，使润滑油始终发挥良好的效果，降低摩擦，减少功耗，延长设备使用寿命。但是，集中润滑系统的维护管理相对复杂，油站上设备多，关联性强，调整也较为困难。任何一个环节出现问题都可能造成整个润滑系统的失灵，甚至导致设备故障。稀油集中润滑系统如图1 所示，通常包括油箱、主油泵、事故油泵、冷却器、过滤器、自力式压力调节阀、自动温控阀、油管路及阀门、冷却水管路及阀门、控制装置及仪表、指示、报警及监测装置等，以调节和控制润滑系统中的流量、压力、温度、杂质滤清等，使整个系统的工作安全可靠。

图1 稀油集中润滑油站简图

2 润滑油温高的原因分析、判断及处理

在稀油集中润滑系统运行过程中导致润滑油温度升高的原因很多，存在一果多因的情况。需要掌握润滑系统的工作原理、系统中各装置的作用及相互关系，从而找出润滑油温度升高的原因。新疆八一钢铁有限公司有汽轮发电机、汽拖空压机、氧氮透平压缩机等40 余台大型旋转机组，均采用稀油集中润滑系统对机组润滑。这些系统中使用的冷油器有列管式冷油器和板式冷油器两种形式[4]，采用循环水作为冷却介质。冷热介质通过冷却管或冷却板片进行隔离与换热。冷油器和与之相连的冷却水管阀的状态，对降低润滑油温度具有关键作用。在实际的生产应用过程中，有多台机组发生过润滑油温高的问题。经过分析与总结发现，发生润滑油温高问题的原因主要有5 个方面。下面结合稀油站的运行参数介绍判断这些问题的方法和采取的处理措施。

2.1 冷油器脏污或故障

冷油器作为稀油润滑系统降低油温的关键装置，油侧或水侧脏污结垢会直接影响冷热介质的换热效果[4]。运行过程中，在冷却水温度、压力正常的情况下，冷油器运行参数上表现为冷却水进出口温差小和出口油温高。另外，对于多流程列管式冷油器，还需要考虑是否出现进水室与回水室之间隔板的密封失效，导致进回水短路，部分冷却水没有经过换热流回水池。针对这种情况，可以综合考虑参数的变化是长期形成的还是短期突然出现的，以及近期是否进行了检修等，提高对问题判断的准确性。如果冷油器有杂物进入，会直接影响冷油器的进水量，在冷油器运行参数上表现为冷却水进出口温差大、出口油温高的情况。处理这类问题需要对冷油进行解体，通过物理方法或化学方法清除污垢，更换损坏的密封垫，从而达到良好的效果。

2.2 冷却水管阀故障

冷却器水侧的阀门控制着冷却水进水和出水，其是否正常直接影响冷却水的供应。冷却水的进回水阀的阀芯脱落或是松动，可能会造成进入的冷却水流量变少，导致冷油器运行效果差。在换热效果正常的情况下，进出口阀门阀芯松动或脱落的原因不同，在运行参数上表现不同。例如，进口阀门松动，冷却水流量减少，会出现冷油器进水压力明显低于进水母管压力的情况，进出口温差大，出口油温高；出口松动冷却水流量减少，则会出现冷油器回水压力明显高于回水母管压力，进出口温差大，出口油温高；极端情况下，阀芯完全脱落，造成冷却水中断。故障情况越严重，压力变化越明显。因此，在油站运行过程中要关注冷油器的阀门是否正常。如果判断发生故障，则需要及时进行维修和更换。若不具备停机检修条件，可以带压开孔接管绕过故障阀门，使冷却水供水量恢复到正常水平，从而控制润滑油温度。长期运行的冷却水管阀还存在管道腐蚀结垢导致前置过滤器堵塞的情况，表现与上述类似。

2.3 温控阀故障

温控阀是用于控制液体或气体流动的阀门，它可以根据预先设定的温度范围自动调节开度，实现控制流体的温度。新疆八一钢铁有限公司使用的AMOT内感式温控阀，采用“混流式”安装在系统中，即将各润滑点流回的高温润滑油与经冷油器冷却过的润滑油自动按照一定的比例进行混合，从而达到预先设定温度。它根据“膨胀石蜡”原理进行工作。感温元件的温度是预先设定好的，无须调节。如果系统温度需要改变或感温元件损坏，则需要替换感温元件。当发现温控阀出口的油温远高于冷油器出口温度或润滑油温突然升高时，要检查温控阀的工作状况是否正常[5]。可以拆下感温元件对其加热，如果温度上升顶杆被推动，温度下降时在弹簧回弹作用下能复位，说明此感温元件工作正常，反之需要更换。在没有条件检修的情况下，可以先打开旁路人工调节油温。温控阀是一个重要部件，能够自动调节保持润滑油温度稳定，从而保证设备的正常运行。在实际生产中，需要加强温控阀维护和检查。

2.4 冷热介质温度异常

超过冷油器设计参数的冷热介质，也是导致润滑油温高的原因之一。设备运行过程中，轴承异常发热、汽轮机轴封漏气量大以及电加热器误投等，均会导致油温升高，需要确定原因进行相应处理。另外，车间或油站周围通风不良、温度过高以及天气炎热冷却水温度高，都会对润滑油的温度造成影响。冷却水温度可以通过增开塔池风机或塔池补水从冷油器进口补的方式来缓解。若要根本解决，还需要系统考虑。

2.5 操作不当

在稀油集中润滑系统使用中，因操作不当引起的油温高问题时有发生。例如，冷却水阀门没有全开或误关，直接影响冷却水的水量，表现与管阀故障情况相似。在排查故障前，可以先进行确认排除。再如，误投油箱电加热器或开机油温达标后忘记停止。又如，冷油器检修或排空介质后再次投入使用时没有进行排气操作，会在冷油器内部积聚大量空气。由于气体的换热系数远低于液体，导致系统中冷油器换热效率急剧下降，影响介质流量和冷却效果，油温升高。日常管理中一方面要做好职工技能、责任心、标准化操作的培养，另一方面要做好阀门的开关标识和命名管理，最大限度地降低此类事件的发生概率。

3 加强稀油集中润滑系统和相关系统的日常保养与维护

稀油集中润滑系统能否正常起到降低油温的作用，涉及其内部、外界等多方面。要想降低故障率，延长使用周期，在日常使用过程中必须加强其本身及与之相关设备的日常维护保养。要做好各轴承及用油点异常发热故障的分析处理，做好蒸汽管道等热源的隔离保温，做好冷却塔冷却风机、冷却水循环泵日常维护和保养，做好冷却器的进回水管阀等关键部件定时清理、更换。要关注日常润滑油理化指标，做好对冷却水水质的管理。要及时更换超指标、变质的润滑油，定期清理油箱。要加强冷却水浊度、硬度、浓缩倍数、排污等水质管理，延长稀油站冷油器的使用周期。

导致油温升高的原因很多。部分原因是在长期运行中累积形成的，如冷却器结垢、密封圈老化，管阀锈蚀等，不易被发现和排除。设定合理的检维修标准和检修周期，也是一种有计划预防突发故障的方法。

4 重视运行参数监测与分析

设计稀油集中润滑系统时，为便于观察与调整，一般配备了仪表、指示、报警及监测装置。在稀油集中润滑系统的使用过程中发现，许多故障的产生是有过程、有先兆的。很多故障的产生是由于初期对日常运行数据的分析判断不足，导致状态不断恶化，最终造成主机设备的安全运行受到影响或停机，如冷却器热介质、冷却水量、温度、压力的变化等，需要及早发现问题及时处理，避免突发故障。为了提高监测分析的效率，减轻工作量，可以根据运行的实际情况和标准设定预警值，编制预警系统。要分析判断需要关注的参数，当参数发生异常时触发报警，从而加强对系统运行状况的监管和预判。

5 结语

介绍稀油集中润滑油站润滑油温升高的原因、现象以及处理措施。冷却器作为油站中降低油温的核心装置，故障较多。在实际生产实践中分析判断导致润滑油温升高的原因时，不仅要厘清主机设备、冷却器等部件的结构特点和工作原理，还要结合运行参数分析、日常的操作检修管理以及相关系统的运行情况对其进行全面检查，找出产生问题的根本原因并制定正确的故障处理措施。