前言

　　【壓縮機(jī)網(wǎng)】空氣壓縮機(jī)是一種工礦企業(yè)中z*常用的空氣動(dòng)力提供設(shè)備。通常，空壓機(jī)分為螺桿式空壓機(jī)、活塞式空壓機(jī)等。在石油化工行業(yè)，噴油螺桿空氣壓縮機(jī)憑借其具有運(yùn)行可靠、效率高、壽命長(zhǎng)、氣量不受排氣壓力影響、運(yùn)行平穩(wěn)不發(fā)生喘振等優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛的應(yīng)用。特別是在石油化工行業(yè)公用系統(tǒng)做為一種先進(jìn)的空氣動(dòng)力設(shè)備，空壓站為大量裝置提供儀表風(fēng)用的壓縮空氣。所以，空壓機(jī)組的安全運(yùn)行，保證了裝置儀表風(fēng)的穩(wěn)定，確保裝置的安全運(yùn)行。一般噴油螺桿空壓機(jī)機(jī)組主要由螺桿壓縮機(jī)主機(jī)、電動(dòng)機(jī)、油氣分離器、油冷卻器、氣冷卻器、冷卻風(fēng)扇（水冷式機(jī)組無(wú)）、液氣分離器、電氣控制箱以及氣管路、油管路、水管路（風(fēng)冷式機(jī)組無(wú)）、調(diào)節(jié)系統(tǒng)等組成。其中油路系統(tǒng)是空壓機(jī)組的血管，其起到冷卻、潤(rùn)滑、密封的作用，油路系統(tǒng)各部件是否正常運(yùn)行，關(guān)乎機(jī)組的正常運(yùn)行。因此，熟悉和掌握噴油螺桿空壓機(jī)油路系統(tǒng)的基本原理、性能特點(diǎn)，及空壓機(jī)組油路系統(tǒng)的主要零部件、作用、性能指標(biāo)，并對(duì)空壓機(jī)組常見(jiàn)的油路系統(tǒng)故障提出切實(shí)有效的解決措施，對(duì)確保螺桿空壓機(jī)組的長(zhǎng)周期安全平穩(wěn)生產(chǎn)運(yùn)行是非常重要的。

　　一、噴油螺桿空氣壓縮機(jī)油路系統(tǒng)工作原理和作用

　　1、工作原理

　　水冷式噴油螺桿空壓機(jī)油路系統(tǒng)流程如圖1。噴油螺桿空氣壓縮機(jī)在運(yùn)行時(shí)，混合大量油霧滴（氣+油混合氣體）的高溫高壓空氣由壓縮機(jī)排入油氣分離器7（兼作油箱），由于氣流在分離器中發(fā)生旋轉(zhuǎn)、碰撞及方向改變，空氣中大部分油滴沉降在容器底。在分離器內(nèi)高壓作用下，潤(rùn)滑油沿回油管流到溫控閥；根據(jù)潤(rùn)滑油的溫度，溫控閥使油部分或全部流經(jīng)油冷卻器，得到溫度控制的潤(rùn)滑油在恒定壓力下流過(guò)油冷卻器9、油過(guò)濾器12及斷油閥11到達(dá)壓縮機(jī)機(jī)殼底部油槽，然后一部分潤(rùn)滑油噴入到機(jī)殼內(nèi)腔，主要用作轉(zhuǎn)子的潤(rùn)滑、冷卻和密封；另一部分潤(rùn)滑油通過(guò)機(jī)殼內(nèi)部的各通道潤(rùn)滑各類(lèi)軸承和齒輪。壓縮空氣中剩余的油通過(guò)油氣分離器濾芯分離，分離出的集中于濾芯底部的少量潤(rùn)滑油通過(guò)回油管抽回到壓縮機(jī)殼體內(nèi)。噴入機(jī)殼內(nèi)的潤(rùn)滑油再與空氣混合，并被壓縮，再通過(guò)單向閥重新進(jìn)入油氣分離器。因此，在系統(tǒng)內(nèi)，潤(rùn)滑油的循環(huán)依靠油分離器與主機(jī)噴油口、軸承處的壓力差進(jìn)行。

　　2、噴油螺桿空壓機(jī)潤(rùn)滑油的作用

　　在噴油螺桿空壓機(jī)油路系統(tǒng)中，各部件主要起到輸送、過(guò)濾、冷卻潤(rùn)滑油的作用，其中潤(rùn)滑油的作用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

　　（1）起到潤(rùn)滑螺桿空壓機(jī)轉(zhuǎn)子、軸承和齒輪的作用。潤(rùn)滑油在螺桿空壓機(jī)兩轉(zhuǎn)子間形成一層油膜，避免陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子直接接觸，避免轉(zhuǎn)子型面的磨損。同時(shí)，通過(guò)機(jī)殼內(nèi)部油路到達(dá)的各個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)，潤(rùn)滑各類(lèi)軸承和齒輪。

　　（2）冷卻作用。我們都知道，空壓機(jī)內(nèi)空氣在壓縮過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，而噴入機(jī)體內(nèi)的潤(rùn)滑油能吸收大量空氣在壓縮過(guò)程中產(chǎn)生的熱量，起到冷卻的作用。

　　（3）密封作用。具有一定粘度的潤(rùn)滑油可填補(bǔ)轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子之間，轉(zhuǎn)子與機(jī)殼之間的間隙，從而減少機(jī)體內(nèi)部的泄漏損失，提高空壓機(jī)的容積效率。

　　二、噴油螺桿空壓機(jī)油路系統(tǒng)部件的構(gòu)造及作用

　　如圖1，噴油螺桿空壓機(jī)油路系統(tǒng)包括下列部件，各部件的作用如下：

　　1、油氣分離器7

　　油氣分離器的主要功能是通過(guò)旋風(fēng)分離（粗分）和油分濾芯（精分）將潤(rùn)滑油從壓縮空氣中分離出來(lái)，其下部兼作油箱，用于存儲(chǔ)潤(rùn)滑油。各級(jí)濾芯內(nèi)要設(shè)置回油管，接回壓縮機(jī)入口；回油管上有過(guò)濾器、油視鏡和節(jié)流孔，以保證回油穩(wěn)定；壓縮空氣通過(guò)濾芯的壓降為0.02MPa-0.04MPa。空氣經(jīng)過(guò)濾后含油率正常應(yīng)小于10-6。

　　2、斷油閥11

　　斷油閥裝于壓縮機(jī)機(jī)殼下部，利用壓縮機(jī)排氣口的氣體壓力打開(kāi)。在機(jī)組運(yùn)行時(shí)斷油閥始終是打開(kāi)的。其功能是在停機(jī)時(shí)能迅速切斷油路，避免從油氣分離器過(guò)來(lái)的油繼續(xù)噴入壓縮機(jī)主機(jī)內(nèi)，導(dǎo)致潤(rùn)滑油從進(jìn)氣口噴出。

　　3、油過(guò)濾器12

　　油過(guò)濾器的作用是濾去潤(rùn)滑油中的雜質(zhì)，以保證潔凈的潤(rùn)滑油進(jìn)入主機(jī)工作腔和各潤(rùn)滑點(diǎn)。如果潤(rùn)滑油中含有雜質(zhì)，就會(huì)引起轉(zhuǎn)子型面、齒輪嚙合面和軸承的磨損，減少壓縮機(jī)主機(jī)的壽命。

　　4、溫控閥

　　溫控閥集成在溫度控制閥的油過(guò)濾器座上，結(jié)構(gòu)緊湊，溫度控制閥作用是保證機(jī)組排氣溫度不低于溫度控制閥的設(shè)定溫度，以免壓縮空氣產(chǎn)生冷凝水，引起潤(rùn)滑油乳化變質(zhì)。當(dāng)溫度偏低時(shí)，潤(rùn)滑油通過(guò)溫度控制閥的常開(kāi)旁通口經(jīng)油過(guò)濾器、斷油閥直接進(jìn)入壓縮機(jī)，此時(shí)潤(rùn)滑油未經(jīng)冷卻。當(dāng)溫度超過(guò)設(shè)定值時(shí)（一般為50～70℃），溫度控制閥的旁通口關(guān)閉，溫控閥開(kāi)啟，潤(rùn)滑油進(jìn)入油冷卻器進(jìn)行冷卻，然后經(jīng)油過(guò)濾器、斷油閥進(jìn)入壓縮機(jī)。

　　5、油冷卻器9

　　油冷卻器有風(fēng)冷卻和水冷卻兩種。

　　其中風(fēng)冷式機(jī)組的油、氣冷卻器是鋁制板翅式結(jié)構(gòu)，其作用是冷卻壓縮空氣和潤(rùn)滑油，通過(guò)冷卻風(fēng)帶走熱量。

　　水冷式機(jī)組的油冷卻器是高效管殼式結(jié)構(gòu)，殼程走介質(zhì)，管程走水，其作用也是冷卻壓縮空氣和潤(rùn)滑油，通過(guò)冷卻水帶走熱量。

　　三、噴油螺桿空壓機(jī)油路系統(tǒng)常見(jiàn)故障及解決措施

　　1、空壓機(jī)排氣含油量大，機(jī)組耗油大

　　空壓機(jī)組耗油量大是噴油螺桿空壓機(jī)常見(jiàn)的故障之一，其主要表現(xiàn)為機(jī)組排氣含油大，機(jī)組跑油。空壓機(jī)出現(xiàn)跑油除了會(huì)污染后處理設(shè)備，如：干燥機(jī)和精密濾芯，影響產(chǎn)品質(zhì)量，還會(huì)導(dǎo)致某些生產(chǎn)設(shè)備不同程度的損壞。而出現(xiàn)此故障主要有以下幾方面的原因：

　　（1）回油管或單向節(jié)流閥堵塞。當(dāng)回油管路（包括回油管上的單向閥及回油濾網(wǎng)）有異物堵塞時(shí)，分離后凝聚在油分底部的機(jī)油就無(wú)法回到機(jī)頭，已經(jīng)凝聚的油滴又被氣流吹起，隨著分離后的空氣一起被帶走。

　　（2）油氣分離器濾芯堵塞。當(dāng)油氣分離器濾芯結(jié)垢堵塞后，使油氣分離效率變差，機(jī)組冷卻潤(rùn)滑不良，造成壓縮機(jī)溫度升高。外供壓縮機(jī)空氣含油量大，影響后期凈化設(shè)備和用氣設(shè)備的正常工作。如果油氣分離器濾芯擊穿失效，造成跑油，耗油量急劇增大，因潤(rùn)滑油減少而導(dǎo)致機(jī)組溫度急劇升高，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成壓縮機(jī)機(jī)組機(jī)頭抱死故障。

　　（3）z*小壓力閥故障。若z*小壓力閥的密封處有泄漏點(diǎn)或z*小壓力閥提前開(kāi)啟（因各廠家設(shè)計(jì)開(kāi)啟壓力各有不同，通常范圍在3.5～5.5kg/cm² 之間），那么機(jī)器在運(yùn)行初期建立油氣罐壓力時(shí)間就會(huì)增長(zhǎng)，此時(shí)處于低壓狀態(tài)的氣體油霧濃度高，通過(guò)油分時(shí)流速快，油分負(fù)荷加重，分離效果降低，導(dǎo)致耗油量大。

　　（4）油管路系統(tǒng)和油封是否有泄漏。油管路系統(tǒng)和油封泄漏，會(huì)造成機(jī)組的耗油量大大增加。

　　解決措施：

　　（1）定期檢查、拆卸和清洗回油管路、單向節(jié)流閥，將堵塞的異物吹出即可。安裝內(nèi)置油分時(shí)注意清理干凈油氣桶蓋，同時(shí)留意油分芯底部是否有固體顆粒殘留。將回油管調(diào)整至合理高度（回油管距油分底部1～2mm處，斜口的回油管可以插到油分底部）。

　　（2）定期檢查油分濾芯有無(wú)堵塞或被擊穿，更換油氣分離器，做好機(jī)組的定期維護(hù)保養(yǎng)，每運(yùn)行約2000～4000小時(shí)要定期更換油氣分離器。

　　（3）檢修z*小壓力閥，調(diào)整和更換z*小壓力閥彈簧。

　　（4）消除油管路中的泄漏點(diǎn)。

　　2、油路系統(tǒng)冷卻效果差

　　對(duì)于風(fēng)冷式的空壓機(jī)，在空壓機(jī)房周?chē)h(huán)境不清潔、粉塵多或進(jìn)氣風(fēng)道無(wú)濾網(wǎng)、紗窗時(shí)，空壓機(jī)油冷卻器中的翅片或肋片的間隙極易被堵塞，將會(huì)使?jié)櫥徒禍夭怀浞郑h(huán)使用的潤(rùn)滑油把部分熱量又帶回缸體內(nèi)。如此循環(huán)致使缸體熱量積累，排氣溫度升高，排氣量減少。另外，潤(rùn)滑油溫度高時(shí)，油粘度下降，油膜變薄，使螺桿與缸體之間不易形成氣密阻力，造成轉(zhuǎn)子與缸體之間的串氣內(nèi)漏，也是排氣量減少的原因。

　　水冷式的空壓機(jī)，機(jī)組油冷卻器是高效管殼式結(jié)構(gòu)，殼程走潤(rùn)滑油，管程走水，其作用也是冷卻潤(rùn)滑油，通過(guò)冷卻水帶走熱量。由于機(jī)組運(yùn)行時(shí)溫度較高，冷卻器很容易結(jié)垢，冷卻器列管結(jié)垢堵塞就會(huì)影響冷卻水流量，造成冷卻器換熱效果差，進(jìn)入機(jī)組的油溫高。另外，油冷卻器的銅管外流動(dòng)的是油，由于空壓機(jī)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)，銅管外壁的油垢過(guò)多，同樣會(huì)影響冷卻器的換熱效果，需要使用專(zhuān)用的清洗劑清洗銅管外壁來(lái)排除這類(lèi)故障。如果積垢太厚，需要多清洗幾次來(lái)達(dá)到需要的換熱效果。

　　解決措施：

　　（1）定期清潔冷卻器外表面、風(fēng)扇葉片和機(jī)組灰塵，可用壓縮空氣或蒸汽對(duì)風(fēng)冷器的翅片、肋片吹掃，使其潔凈暢通；

　　（2）控制好冷卻水水質(zhì)，必須符合一般工業(yè)用水標(biāo)準(zhǔn)以上，防止冷卻器結(jié)垢，以免影響冷卻器的效率及壽命；

　　（3）每半年對(duì)冷卻水管路、油冷卻器管、殼程進(jìn)行清洗，回裝要試壓合格才可投入使用。

　　3、 油過(guò)濾器堵塞

　　油過(guò)濾器安裝在溫控閥后面，作用是濾去潤(rùn)滑油中的雜質(zhì)，以保證潔凈的潤(rùn)滑油進(jìn)入主機(jī)工作腔和各潤(rùn)滑點(diǎn)，保證螺桿壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子的可靠工作和防止冷卻器管道堵塞。當(dāng)油過(guò)濾器堵塞，將導(dǎo)致潤(rùn)滑油流通不暢通，進(jìn)入空壓機(jī)主機(jī)的流量減少，則潤(rùn)滑油從主機(jī)攜帶出的熱量就降低，會(huì)造成機(jī)組排氣溫度升高。

　　解決措施：

　　（1）油過(guò)濾器前后的壓差為0.105-0.140MPa，當(dāng)大于規(guī)定值時(shí)應(yīng)及時(shí)更換。

　　（2）定期做好機(jī)組的維護(hù)保養(yǎng)，每運(yùn)行約2000～4000小時(shí)要定期更換油過(guò)濾器。

　　4、 潤(rùn)滑油變質(zhì)

　　在空壓機(jī)組中，潤(rùn)滑油起到潤(rùn)滑、冷卻和密封的作用，如果潤(rùn)滑油品質(zhì)變質(zhì)，會(huì)導(dǎo)致空壓機(jī)潤(rùn)滑、冷卻效果不良，造成機(jī)組溫度高，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致機(jī)組發(fā)生抱軸嚴(yán)重故障。因此，一般影響潤(rùn)滑油使用壽命有以下幾個(gè)因素：

　　（1）吸入空氣不純?nèi)绾醒趸F、二氧化碳等，加速油的變質(zhì)；

　　（2）使用過(guò)的油排放不干凈，與新充進(jìn)的油混在一起會(huì)顯著降低新充油的使用壽命（油冷卻器中有一定的油容量，有些壓縮機(jī)的油冷卻器位置又較低，不易通過(guò)油分離器將其中的舊油排放干凈）；

　　（3）壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)溫度過(guò)高，加速油的氧化變質(zhì)；

　　（4）運(yùn)轉(zhuǎn)溫度低于露點(diǎn)溫度時(shí)冷凝水會(huì)進(jìn)入油中，使用中產(chǎn)生乳化。

　　解決措施：

　　（1）定期做好機(jī)組的維護(hù)保養(yǎng)，嚴(yán)格按照壓縮機(jī)生產(chǎn)廠對(duì)潤(rùn)滑油更換周期的規(guī)定定期更換潤(rùn)滑油，一般礦物油為3500h，合成油為8000h。

　　（2）定期對(duì)機(jī)組潤(rùn)滑油取樣分析，判斷和監(jiān)測(cè)潤(rùn)滑油的品質(zhì)，檢查來(lái)確定是否需要更換油；

　　在條件許可時(shí)，還應(yīng)對(duì)不溶解物中金屬微粒進(jìn)行分析，具體數(shù)值見(jiàn)表2。

　　（3）不同牌號(hào)的潤(rùn)滑油不能混用。質(zhì)量、牌號(hào)不同的潤(rùn)滑油混用時(shí)會(huì)降低油品的性能，并會(huì)產(chǎn)生粘性沉積物及漆狀沉積物，使油系統(tǒng)堵塞影響油的壓送。

　　（4）夏季雨后空氣濕度大，油分離器底部會(huì)有水分沉積，應(yīng)打開(kāi)分離器底部排油管閥門(mén)及時(shí)將水分排出。

　　五、結(jié)束語(yǔ)

　　空壓機(jī)組的油路系統(tǒng)是噴油螺桿空氣壓縮機(jī)的心臟，機(jī)組油路系統(tǒng)保持良好的運(yùn)行狀態(tài)，是空壓機(jī)正常工作的前提。因此，為了確保機(jī)組的安全平穩(wěn)運(yùn)行，應(yīng)該加強(qiáng)機(jī)組的日常維護(hù)保養(yǎng)工作，定期對(duì)油路系統(tǒng)內(nèi)部及風(fēng)冷卻器的肋片外表面和水冷卻器的水路進(jìn)行清洗，定期對(duì)機(jī)組進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，更換“三濾”，潤(rùn)滑油的取樣分析監(jiān)控。同時(shí)對(duì)機(jī)組要定時(shí)定點(diǎn)進(jìn)行巡檢點(diǎn)檢工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)組在運(yùn)行過(guò)程中的隱患，確保機(jī)組的安全運(yùn)行。崗位操作人員要嚴(yán)格按照設(shè)備安全操作規(guī)程進(jìn)行操作，嚴(yán)禁違規(guī)操作。只有這樣堅(jiān)持科學(xué)的管理，才能降低設(shè)備故障率，降低設(shè)備維修和管理成本，確保設(shè)備的安全運(yùn)行，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

　　參考文獻(xiàn)

　　【1】SHS 02021-2004《螺桿壓縮機(jī)維護(hù)檢修規(guī)程》
　　【2】JB/T6430-2014《一般用噴油螺桿空氣壓縮機(jī)》
　　【3】王福利 田吉新 戴有恒.《石油化工廠設(shè)備檢修手冊(cè) 壓縮機(jī)組》.中國(guó)石化出版社.2007
　　【4】中國(guó)石油和石化工程研究會(huì).《煉油設(shè)備工程師手冊(cè)（第二版）》.中國(guó)石化出版社.2009

　　作者簡(jiǎn)介

　　石芝鋒，男，本科學(xué)士，中級(jí)工程師，過(guò)程裝備與控制工程專(zhuān)業(yè)。在石油化工及燃?xì)庑袠I(yè)從事設(shè)備專(zhuān)業(yè)技術(shù)管理工作近8年，精通煉廠設(shè)備管理及故障處理。現(xiàn)任廣西欽州泰興石油化工有限公司設(shè)備主管和設(shè)備工程師，在煉廠加氫裝置從事設(shè)備專(zhuān)業(yè)技術(shù)管理。