儀用空壓機油位低的原因分析及處理

摘要：針對某電廠儀用空壓機近期出現(xiàn)的油位低問題，結合多次現(xiàn)場檢修經(jīng)驗和深入的理論分析，剖析了該問題出現(xiàn)的原因，并提出了相應處理方法。該儀用空壓機缺陷的處理過程對于同類型空壓機維護具有重要的指導意義。

關鍵詞：儀用空壓機;冷油器;油位低;密封圈

0 引言

某電廠汽輪機組所配備的儀用空壓機在日常維護中經(jīng)常出現(xiàn)空壓機啟動失敗、排氣異常、排氣溫度異常、耗油量大等缺陷。該電廠某段時間的儀用空壓機在正常運行過程中出現(xiàn)了因油位低導致排汽溫度高而保護動作跳閘的現(xiàn)象，加滿油后，不到一天又出現(xiàn)油位低的現(xiàn)象。運行人員經(jīng)過現(xiàn)場觀察，利用多次申請退出儀用空壓機備用并進行緊急檢修的機會，徹底解決了因油位低導致跳儀用空壓機，影響機組安全穩(wěn)定運行的重大隱患。

1 設備簡述

某電廠汽輪機發(fā)電機組是上海鍋爐廠生產(chǎn)的SG-1036/17.5-M4506型亞臨界中間再熱、單鍋筒自然循環(huán)、循環(huán)流化床鍋爐，與300 MW等級的汽輪發(fā)電機組相匹配;配備了相同型號為SA160W的4臺固定式雙螺桿式空氣壓縮機，配套了中國杭州嘉隆氣體設備有限公司生產(chǎn)的JAL-25M型干燥器。機組在正常運行時，2臺備用，2臺運行，備用儀用空壓機投聯(lián)鎖。該儀用空壓機由傳動機構、壓縮機構、潤滑機構、冷卻機構、操縱控制機構組成，主要組件有：機身、進氣閥、油氣桶、冷卻器、水分離器、潤滑油系統(tǒng)、容量及流量控制閥、泄放電磁閥、壓力開關、壓力維持閥、空氣過濾器、油過濾器、油細分離器、安全閥等。

2 油位存在的問題

該廠儀用空壓機在2020年4月—5月的運行過程中油位會慢慢降低，經(jīng)過加油后，過一段時間油位又會很快降低。油位降低后，導致儀用空壓機排汽溫度升高，繼而引發(fā)儀用空壓機排汽溫度升高達到100 ℃，保護動作直接跳儀用空壓機。當用氣需求大需要多啟動一臺儀用空壓機或其他儀用空壓機出現(xiàn)故障需要維修時，將沒有備用的儀用空壓機，從而影響機組的安全穩(wěn)定運行。

3 油位低原因分析

為了解決儀用空壓機油位低的問題，我們從可能造成油位低的幾個方面著手，分析了以下6點主要原因：

（1）油管路系統(tǒng)存在泄漏情況。油系統(tǒng)管道法蘭密封不嚴、法蘭螺栓松動、法蘭O型圈老化、管道焊縫泄漏、冷油器泄油門誤開等，都會導致油系統(tǒng)外漏。尤其是油系統(tǒng)管路上的油過濾器經(jīng)常需要檢修更換，導致管路上內螺紋出現(xiàn)問題，造成漏油的可能性不小。（2）空壓機安全閥出現(xiàn)問題。空壓機安全閥安裝在油氣桶上方油細分離器出口處，一般情況下在外力作用件（彈簧）作用下處于常閉狀態(tài)，當容器或管道內壓力升高超過設定值時將自動開啟，向外排出氣體降低壓力，為保證人身安全和設備運行起到重要作用。如果空壓機安全閥閥芯損壞或空壓機安全閥起座后沒有完全回到位等，都將使儀用壓縮空氣外泄，而油將被儀用壓縮空氣帶走，從而導致油位過低。（3）油氣桶油位太高。油氣分離器簡稱油氣桶，桶側裝有油示鏡，其作用是儲存潤滑油并對油氣混合氣體進行油氣一次分離，即油氣混合氣體噴入油氣桶后，在油氣桶內利用流速突變、撞擊和旋風重力分離的原理，對油氣混合氣體進行粗分離，可實現(xiàn)99%的油氣分離。如果油氣桶油位太高，油氣一次分離效果將變差，油將會被壓縮空氣帶走。（4）油細分離器損壞。油細分離器由多層細密的纖維制成，壓縮空氣中的所有霧狀油氣經(jīng)過油細分離幾乎完全被濾去，實現(xiàn)油氣二次分離，實現(xiàn)最后1%的油氣分離。如果油細分離器損壞，如受潮或老化失效等，將會使油跟隨壓縮空氣很快漏走。（5）油細分離器上回油管安裝不到位或堵塞。回油管是將油細分離器分離出來的油傳輸回壓縮機機體，對壓縮機機體進行潤滑和冷卻。若油細分離器上回油管安裝不到位或堵塞，細分離器分離出來的油將無法被及時傳輸回壓縮機機體，積存在油細分離器上的油將被壓縮空氣帶走。（6）油冷卻器存在漏油情況。油冷卻器的作用是冷卻經(jīng)過油氣桶分離后不含空氣的高溫潤滑油，保證經(jīng)過冷卻后有正常運行溫度的潤滑油再次回流到機頭。如果油冷卻器存在漏油情況，油將會被工業(yè)冷卻水帶走。

4 油位低原因查找與處理

我們通過分析油管道系統(tǒng)，總結了以上6個可能導致儀用空壓機油位低的原因，就這些可能因素，我們利用多次申請退出該儀用空壓機進行緊急檢修的機會，對儀用空壓機油系統(tǒng)進行了全面的檢查處理。

（1）油管路系統(tǒng)存在泄漏情況。對儀用空壓機外部進行了宏觀檢查，沒有發(fā)現(xiàn)地面有油跡;認真檢查油系統(tǒng)的管道、法蘭、焊縫、油過濾器、冷油器泄油門等也沒有發(fā)現(xiàn)異常。因此排除了這種情況。

（2）空壓機安全閥出現(xiàn)問題。對空壓機安全閥外觀進行檢查，沒有發(fā)現(xiàn)問題。利用某次申請退出該儀用空壓機進行緊急檢修的機會，對空壓機安全閥進行解體檢查，得知其內部結構完好。回裝安全閥，加油試運，發(fā)現(xiàn)油位還是維持不住。進一步進行理論分析，如果空壓機安全閥有問題出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象，儀用壓縮空氣壓力將會下降;或者儀用壓縮空氣正常，儀用空壓機電機電流將比正常運行時的電流大很多。通過檢查運行儀用空壓機出現(xiàn)問題那段時間的壓縮空氣壓力和電機電流的歷史曲線，發(fā)現(xiàn)均處于正常范圍內。因此可排除空壓機安全閥出現(xiàn)問題的可能性。

（3）油氣桶油位太高。經(jīng)過現(xiàn)場檢查確認，發(fā)現(xiàn)油氣桶油位正常。進一步分析，當油氣桶油位太高時，確實存在漏油的可能性。但是，當漏掉一部分油后，油氣桶的油位又會恢復到正常位置。因而如果油氣桶油位過高，會跑掉一部分油，但是不會出現(xiàn)本次跑油巨大的情況。因此可排除該情況。

（4）油細分離器損壞。正常情況下油細分離器存放時間最好不超過一年，要特別注意防止受潮或老化失效。油細分離器的使用壽命為4 000 h左右，由于該電廠儀用空壓機正常情況下是兩備兩用，正常情況下是一年更換一次。鑒于油細分離器易于損壞，且在以前的檢修中也發(fā)現(xiàn)過問題，出現(xiàn)問題的可能性很大。在某次緊急檢修時，雖然拆除油細分離器檢查沒有發(fā)現(xiàn)明顯問題，但還是更換了舊的油細分離器。檢修完成加滿油后將該儀用空壓機投運，結果發(fā)現(xiàn)一天左右，該儀用空壓機又出現(xiàn)油位低的情況。基本可以排除油細分離器損壞的可能。

（5）油細分離器上回油管安裝不到位或堵塞。根據(jù)理論分析，該儀用空壓機運行了近10年都沒有出現(xiàn)油位低的情況，且回油管一直沒有拆出來檢修，可以推測回油管安裝位置沒問題。利用某次儀用空壓機緊急檢修的機會，拆出油細分離器，對回油管進行檢查，發(fā)現(xiàn)回油管安裝位置合理。排除了油細分離器上回油管安裝不到位的推測。對回油管進行清理，并通壓縮空氣進行檢查，沒有發(fā)現(xiàn)回油管有堵塞現(xiàn)象。綜上，排除回油管出現(xiàn)問題的可能性。

（6）油冷卻器存在漏油情況。理論推測，由于該儀用空壓機運行時間近10年，油冷卻器銅管出現(xiàn)泄漏的可能性很大。利用某次儀用空壓機緊急檢修的機會，對油冷卻器進行拆卸檢查。在拆油冷卻器時，發(fā)現(xiàn)油冷卻器端蓋密封圈已經(jīng)嚴重老化失效，用手可輕易掰斷。至此，可初步判斷該儀用空壓機在運行中一直油位低，加油也很快降低的原因為油冷卻器端蓋密封圈老化失效，油滲過油冷卻器端蓋進入工業(yè)冷卻水，被工業(yè)冷卻水帶走。

發(fā)現(xiàn)問題后，我們馬上對該油冷卻器端蓋密封圈進行更換。隨后對該儀用空壓機進行加油投運，并對油位進行密切觀察。該儀用空壓機投運近一個月，油位一直維持正常。至此，完美解決了該儀用空壓機運行中油位低的問題。

5 結語

該儀用空壓機出現(xiàn)問題的直接原因是，儀用空壓機油冷卻器端蓋密封圈老化失效，油的壓力大于工業(yè)冷卻水的壓力，導致油滲入工業(yè)冷卻水中被帶走。這次事故反映出來的問題是有關人員對設備臺賬管理不完善。據(jù)了解，該廠汽輪機發(fā)電機組已運行10年，配套的固定式雙螺桿式空氣壓縮機也連續(xù)運行10年，該油冷卻器運行已達到檢修年限，但是運行人員沒有及時檢查更換某些達到使用年限的零部件，從而導致此次問題的出現(xiàn)。

收稿日期：2020-06-03

作者簡介：潘春健（1991—），男，廣東惠州人，助理工程師，研究方向：轉動機械。