馬文禮,李立峰,溫萬春,張 劍
(中石油克拉瑪依石化有限責任公司,新疆克拉瑪依 834003)
油窗、補償油杯、油位標尺反光板是機泵潤滑系統附件中的重要組成部分,對機泵潤滑及安全穩定運行至關重要。機泵潤滑系統附件問題導致的設備故障層出不窮,某石化公司加氫裝置近年來由于油窗看不清、補償油杯失效、油位標尺缺少反光板等,發生多起機泵軸承軸瓦燒損事故,造成經濟損失上百萬元,嚴重影響加氫裝置的穩定運行和安全生產。基于此,分析該潤滑系統附件故障頻發的原因,并給出相應的解決措施。
(1)潤滑油窗(標):指示油位,觀察油質。操作人員通過油窗能夠直觀地觀察軸承箱內潤滑油的油位,一般設備要求油位處于1/2~2/3;其次能夠觀察油質的情況,如果潤滑油變質乳化或者軸承損壞都會造成油質變化,乳白色或者黑色油質都是潤滑油失效的直觀表現。
(2)補償油杯分為恒位補償油杯[1](傳統型,不能調整油位)和自動補償油杯(新型,油位可以調整)。恒位補償油杯的作用是使軸承箱內的潤滑油位保持恒定,其結構如圖1 所示,斜面的位置對恒位油杯非常關鍵,由此形成的工作油位點是正常工作狀態時的油位。恒位油杯一般設計有通氣孔,有的恒位油杯沒有專門的氣孔,但都要保證斜面以上部位與大氣自由相通[2]。
恒位補償油杯正常工作狀態如圖2 所示,理論上工作油位點與設計油位相同,恒位油杯內初始油量一般保持在整個油杯的2/3處。油杯內液面高于軸承箱體內液面并能保持一定高度的液位,由于連通器的原理,油杯內氣體壓力小于外界大氣壓力。恒位油杯補油狀態如圖3 所示,當軸承箱體內的潤滑油由于各種原因而損耗后,箱體內油位下降,由于連通器原理,恒位油杯斜面處的油位降低到工作油位點以下,導致恒位補償油杯內油液的壓力平衡被破壞,潤滑油從油杯內流入軸承箱體,外界氣體在大氣壓力作用下通過斜面上端進入恒位油杯,直到潤滑油液面恢復到工作油位點時補油結束。

圖1 恒位油杯示意

圖2 恒位油杯正常工作狀態
自動補償油杯不僅具有恒位補償油杯的所有作用,而且可以調整油位,通過增減橡膠墊圈層數來調整補償油位高度或通過螺絲十字架來調整。
(3)加油杯(過濾油杯),作用是方便加油,三級過濾。
(4)呼吸帽,平衡軸承箱內壓力作用。
(1)2015 年12 月19 日,某加氫聯合壓縮機C301B 電機后端軸瓦燒損,啟動壓縮機之前檢查所有設備參數均正常,啟機后運行半小時,壓縮機電機軸承溫度高高聯鎖停機。拆檢發現是由于電機后端軸承缺少潤滑油,干摩導致軸瓦燒損,如圖4 所示。原因分析:檢查現場油窗發現油窗內壁模糊不清,假油位,如圖5 所示。操作人員誤以為電機軸承箱滿油位,啟機后造成缺油燒損軸瓦,裝置停工,經濟損失巨大。
(2)2016 年6 月2 日,某加氫裝置加氫脫酸氫壓機C 機飛輪支撐軸瓦燒損,運行過程中軸承溫度高高聯鎖停機。原因分析:油標缺少反光板,造成油位不易觀察,長期不處理造成缺油,最終造成軸瓦燒損,如圖6 所示。
(1)補償油杯不按要求清潔打掃,造成油杯通氣孔不通暢[2],不能正常補油。
(2)補償油位無法調整,存在過量補油或補油不足的問題。

圖3 恒位油杯補油狀態
(3)潤滑油窗不按要求清潔打掃,或油窗缺少反光板,造成油位不易觀察,長期不處理造成缺油,最終造成機泵軸承軸瓦燒損。
(4)軸承箱加油杯缺少通氣孔,造成軸承箱內假油位或油封無原因漏油。
(5)機械密封背冷蒸汽調節不當,造成潤滑油進水污染。
(6)機泵不按照規定定期切換并更換潤滑油,造成潤滑油變質。

圖4 電機主軸瓦燒損

圖5 電機軸承油窗
(1)潤滑系統附件的清潔很重要,操作班組認真執行設備規定,定時、定點、定人清理潤滑油器具的衛生:油杯、油窗、通氣孔等。技術干部認真復查班組清理情況,加強檢查落實考核。

圖6 油位標尺缺少反光板
(2)傳統型油杯不能隨意改變油位,但實際存在需要改變油位的情況,可通過小改造調整:當恒位油杯安裝位置偏高造成過量補油時,可通過增加套管改變斜面位置,降低工作點油位;當恒位油杯安裝位置偏低造成不能及時補油時,可打磨斜管,改變斜面位置,升高工作點油位[3]。
(3)油窗必須有反光板,確保清晰觀察油位,舉一反三,對于沒有反光板的油窗及時采購、更換帶有反光板的油窗。
(4)軸承箱加油杯缺少通氣孔需要進行改造,在其上部或者側面開一個Φ1~3 mm 的通氣孔,保證軸承箱與大氣相通。
(5)機械密封背冷蒸汽投用與調整應在保護軸承箱潤滑油的基礎上進行,盡力避免蒸汽四濺時順著主軸進入軸承箱污染潤滑油。
(6)嚴格執行機泵切換的相關管理規定,定期切換并更換軸承箱潤滑油,落實填寫機泵潤滑油更換操作卡,避免因長期未更換潤滑油導致油質乳化。
機泵潤滑系統附件的種種問題不僅會損壞機泵、引發火災隱患,而且影響裝置的安全平穩運行。油窗模糊不清造成假顯示、補償油杯失效、油位標尺缺少反光板、加油杯缺少通氣孔等等問題都會導致機泵缺少潤滑油,發生軸承軸瓦燒損的事故。針對潤滑系統附件出現的種種問題進行案例分析,給出相應的解決措施,為石化設備人員解決分析解決機泵潤滑油問題提供借鑒和參考。