離心壓縮機組油系統穩定運行措施

佟奎江

（大慶石化公司化工一廠，黑龍江大慶 163714）

0 引言

化工裝置中壓縮機組的安全、穩定、長周期運行始終是裝置設備管理人員研究的方向及追求的目標，尤其是乙烯裝置離心壓縮機組，作為“獨生子”特護機組，其狀態的優良更是舉足輕重，離心壓縮機組由各系統組成，其中潤滑油系統更是離心壓縮機組的重要組成部分，影響機組穩定運行的因素也很多。本文僅就乙烯裝置離心壓縮機組潤滑油系統的穩定運行做初步交流。

1 潤滑油系統

潤滑油系統一般按照API614 進行配置，因此設備組成、流程配置、控制方式等基本一致。本文以API614 油系統為基礎，結合油系統設計交流經驗、日常維護經驗等，對提高油系統運行質量提出自己看法，僅供借鑒。

從油系統設計考慮，在油系統的設計上就要做到，在達到啟動條件下，備用油泵能夠啟動，且保證油壓波動幅度最小，不會致使機組停機、油泵啟動后油路系統安全閥不起跳、油壓波動最短時間收斂等?？梢哉f在聯鎖狀態下，油系統的反應是油泵、調節閥、蓄壓器、聯鎖值設置的一次精密配合[1]。

1.1 潤滑油泵的設計

（1）一般選擇螺桿泵，因為螺桿泵壓力流量穩定，脈動小，適用于潤滑性液體，適合作為供壓泵使用。

（2）API 規定除備用泵外需要設置事故油泵。API 沒有規定但實際情況下，沒有事故電源且不違反設計原則，也有在A、B泵基礎上使用同規格單獨電源供電的C 泵的情況。最終的目前是保證故障下備用泵能夠自啟保護機組運行或停車。

（3）潤滑油泵的切換措施在流程設計中就要考慮清楚，在實際使用中因為泵切換導致機組停車的情況也很多。緊急情況下需要直接啟動備用泵，檢修等日常操作時需要平穩切換，一般通過安全閥跨線轉移負荷，因此要求設計流程時考慮安全閥跨線的設置，且便于操作，流量滿足泵運行要求，在緊急情況下即使雙泵啟動運行安全閥也不應該起跳，以免造成壓力波動[2]。

1.2 蓄能器的設計

API 規定，“如果當備用油泵從備用狀態加速到工作轉速要保持潤滑油或密封油壓力，則應提供蓄能器”。油泵停機后短時間內由蓄能器提供壓力補償，時間與油壓的關系如圖1 所示。

圖1 油壓變化曲線

由圖1 可知，在API 規定的4 s 時間內，備用泵自啟過程中，蓄壓器所能延緩的油壓下降曲線必須與油壓上升曲線相交在給定區域。所以，如何改變油壓下降曲線，就成為蓄能器的容積設計、數量設計、充壓壓力設計的問題了。

1.3 油系統調節閥的設計

（1）油系統調節閥有選用氣動調節閥的，也有選用自力式調節閥的，一般分為返油箱壓力調節閥和供油壓力調節閥：返油箱調節閥控制泵出口壓力，也就是控制油壓力；供油調節閥控制潤滑油供給壓力。

（2）調節閥的整定，氣動調節閥可以通過PID 參數進行整定，自力式調節閥如果測試不合格就需要對波紋管等彈力元件進行匹配。

表1 和圖2 為某油站潤滑油系統測試數據，在最極端工況下，A 泵直接停運，B 泵自啟動，油壓下降并回調直到穩定，潤滑油壓力波動最低值也大于該機組0.084 MPa（G.）的報警值。自力式調節閥的膜片應選用金屬膜片。

1.4 結合油壓聯鎖值的合理設定

結合油壓聯鎖值的合理設定，不要設置太高給系統配置造成負擔，也不要設計過低損壞機組。

因此，從油系統設計考慮，故障狀態下油泵自啟動，能夠保證油壓的正常，維持機組的正常運轉或安全停機，是解決因油系統切換操作問題或泵故障停機等造成油壓波動而致使主機停機事情的根本措施。

表1 潤滑油系統測試數據記錄

圖2 潤滑油系統測試數據曲線

2 日常維護措施

（1）為了維持油系統原有設計的有效性，油系統要定期進行聯鎖調試，包括線路單調及設備聯鎖動作的驗證。調試過程中，需對數據及趨勢進行詳細的記錄與分析。

（2）在日常操作過程中，尤其是大檢修后運行或日常油泵切換，必須要保證操作步驟的可控與準確，因此需要一個卡片協助人員操作，并采用相對應步驟確認。

（3）油溫的影響不容忽視，尤其在我國北方地區。表2 是LTSA32 汽輪機油黏度與溫度變化表，在切換油泵、油過濾器或油冷卻器的時候，必須使潤滑油在備用臺充分循環升溫后再切入系統。另外，溫度的變化也有可能造成蒸汽系統產生凝液，蒸汽帶液極易造成油泵驅動透平轉速波動，因此需要定期檢查疏水器或對管網排凝。油溫對軸承位置油膜的形成影響也很大，控制合適的油溫，可以保證油液的黏度，穩定振動和位移。

表2 L-TSA32 汽輪機油黏度與溫度變化表（按黏度指數97 計算）

（4）潤滑油系統的泄漏問題的及時處理，一般可以通過降低管路振動減少泄漏，也可以在法蘭螺栓上增加彈簧墊圈控制螺栓松動導致的滲漏，增加螺栓強度等級、增大墊片緊固力控制泄漏等。

（5）潤滑油的過濾，尤其是礦物質潤滑油，在長時間使用后容易出現油泥，在系統中油泥會堆積在控制閥的細小流道中，造成電液轉換器故障、波動等，目前除了化驗油品的黏度、水分、雜質、閃電、酸值外，正在逐步推廣漆膜傾向指數的化驗檢測，當漆膜傾向指數達到一定數值后，油泥形成加快、數量增多，因此需要定期對油品進行過濾。過濾油泥的設備有電荷法，也有使用濾芯的。

3 小結

潤滑油系統的設計與日常維護內容不僅僅是本文所列內容，系統的維護還包括備泵自啟測試、蓄壓器儲壓的監測等。但是，通過上述設計考慮及日常維護措施，可以使潤滑油系統的整體性能保持在優良水平，潤滑油系統的故障將會明顯減少，機組的運行也會更加平穩。