800 m3制氫天然氣壓縮機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制氫項目是冷軋罩退生產線配備設施，壓縮機型號為LW-7/2～22，屬于L形、兩列、二級壓縮、水冷、往復活塞式，排氣量7 m3/min，進/排氣壓力0.2 MPa/2.2 MPa。共配備2臺（1用1備）。設備結構示意見圖1。

圖1 天然氣壓縮機結構示意

1 故障現象

2013年5 月設備運行巡檢時發現B天然氣壓縮機油箱油液變成了乳白色，為找出問題成因，對該設備的2臺壓縮機的潤滑油取樣，用FluidScan 1000油液狀態分析儀對壓縮機潤滑油的水分、總酸值、機械雜質、運動黏度、殘炭等關鍵狀態參數進行對比分析，分析結果見表1。

表1分析結果顯示，A臺壓縮機的該潤滑油液的各種關鍵狀態指標（總酸值、運動黏度、殘炭、閃點、機械雜質等）均符合要求；B臺壓縮機的各種關鍵狀態指標基本符合要求，水含量嚴重超標，說明B臺壓縮機的潤滑油進水。

2 檢查過程

為找出問題成因，對該壓縮機進行全面檢查。壓縮機的油液位于曲軸箱內，通過曲軸的旋轉帶動油箱中的油液對軸承進行潤滑。與曲軸箱相連的只有一、二級缸體和油冷卻器。

表1 A，B壓縮機油樣檢驗數據

（1）壓縮機缸體。把油箱的油液全部排出，拆開一、二級缸體，發現沒有水流的痕跡；拆開油箱蓋，發現沒有冷卻水從一、二級缸體流入油箱，因此排除水從缸體進入油箱的可能性。

（2）油冷卻器。拆下油冷卻器試壓，沒有發現泄漏；拆下冷卻器芯子，清洗（芯子里的淤泥）后裝回冷卻器內，拆下冷卻器一邊的端蓋再次進行試壓，發現漏水嚴重，由此確定油箱進水的原因：冷卻水通過油冷卻器進入油箱，油液被乳化。

3 原因分析

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

（2）2013年8月30日800 m3制氫設備停止運行，直到目前一直沒有開啟。2012年10月11日至2012年12月4日期間循環水處于斷開狀態；2012年12月4日至2013年4月13日期間為防止冷卻水結凍，循環水處于微開狀態；2013年4月13日至2013年4月26日為配合首鋼MA公司從氧氣廠循環水管道上接水，該段時間內處于斷開狀態；2013年4月26日至今，循環水一直處于開啟狀態。在這幾次循環水斷開其間，循環水管道內的潮濕水蒸氣進入冷卻器內部，構成腐蝕條件，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，冷卻水進入到油箱中，使油液乳化。

4 改進措施及效果

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，延長冷卻器的使用壽命，降低運行成本。

自從2013年5月更換不銹鋼冷卻器芯子后，B天然氣壓縮機油箱中的油液再沒有出現乳化現象，并且冷卻效果不受影響，可以保證設備良好運轉。

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，延長冷卻器和潤滑油的使用壽命；

（2）在設備停用時應保證冷卻器內水的循環，避免空氣進入管道構成腐蝕條件，減少設備的腐蝕；

（3）定期化驗壓縮機油樣，發現問題及時解決。油液不符合要求要及時更換。