李治發(fā)，熊一丁

（中國石油化工股份有限公司天然氣分公司云貴天然氣銷售中心，貴州貴陽 550081）

1 概況

某地下儲氣庫注采站內共有3臺壓縮機組，用于將管道天然氣增壓后注入地層，以實現(xiàn)儲氣功能，為冬夏季管道調峰發(fā)揮重要作用。其中某臺壓縮機組型號為4RDSA-2/YB710-6，設計進氣壓力6.0 MPa，額定排氣壓力23.5 MPa，排氣量62萬方/天。該機組采用兩級壓縮，四列對稱平衡型結構，每級2個氣缸，共4個氣缸，從曲軸非驅動端進行排列，第一列和第三列為二級氣缸，第二列和第四列為一級氣缸。

壓縮機注油潤滑系統(tǒng)由注油器油箱、加熱器、凸輪傳動機構、高壓注油泵、穩(wěn)壓塊（裝有爆破片）、過濾器、注油分配器、電子監(jiān)控元件（無油流開關）、單向閥及相應管線組成，見圖1。潤滑油采用美孚600 W超級汽缸油。壓縮機注油潤滑系統(tǒng)設有潤滑油無流量停機保護，在機組注油系統(tǒng)故障，注油量不足或斷流時，引發(fā)機組報警停機，達到保護機組的目的。

2 系統(tǒng)主要部件介紹

該壓縮機組注油系統(tǒng)中有3個較為重要，起關鍵性作用的部件，分別是注油泵、分配器和電子監(jiān)控元件（無油流開關）：其中注油泵采用CPI公司的P55系列1/4" 型真空式注油泵，最大工作壓力44.8 MPa，分配器采用的是DropsA公司的SMX模塊化分配器，電子監(jiān)控元件采用的是WHITLOCK INSTRUMENT 公司的可編程數(shù)字無流量計時器（DNFT-PRG），俗稱無油流開關。

2.1 注油泵

真空式注油泵的外觀及結構，見圖2，注油泵安裝在注油器箱體上，它的搖臂與箱體中的凸輪緊密接觸，凸輪旋轉使搖臂搖動，搖臂帶動柱塞上下運動。當柱塞向下運動時，潤滑油經(jīng)濾網(wǎng)、油管、彎管，并從彎管上滴出。滴油的速度可以從玻璃視窗觀察，可通過調節(jié)螺母進行調節(jié)。油滴經(jīng)鋼球1進入油泵工作腔。接頭的漏斗出銑有導油槽，當柱塞向上運行時，鋼球1將進油口封死，使?jié)櫥筒荒芑亓鳎撉?雖然上升到接頭漏斗處，但因有導油槽而可以使?jié)櫥土鬟^接頭而從排油口排出。

圖1 壓縮機注油潤滑系統(tǒng)實物圖

2.2 分配器

不銹鋼SMX模塊式分配器分為兩個主要部件：底座（THE BASE）和計量閥塊（METERING VALVES），其中底座由3個元件構成：初始底座，末端底座和中間底座，每個底座上可安裝一個計量閥塊，見圖3。分配器需配套使用電子監(jiān)控元件（該壓縮機注油系統(tǒng)采用的是無油流開關）來檢測系統(tǒng)是否發(fā)生故障或受阻，見圖4，圖中潤滑油被泵送到主分配器的進口，然后通過順序排列的活塞的遞進式運動，將潤滑油按體積分配到一定數(shù)量的潤滑點上。由于系統(tǒng)具有良好的模塊化性質，因此能夠很方便地進行擴展，替換分配器元件時也不需要拔下管道，維護成本低，維修周期短。

圖2 真空式注油泵結構圖

圖3 分配器零件圖

圖4 分配器典型運行圖

圖5 DNFT-PRG典型安裝圖

2.3 無油流開關

無油流開關（DNFT-PRG）是一種全封閉的電子設備，結合了微處理器和晶體管組件的最新技術，用于檢測分配器潤滑系統(tǒng)的低流量和無流量。DNFT包含一個振蕩晶體，可以準確地監(jiān)控潤滑系統(tǒng)的循環(huán)時間，從而可實現(xiàn)在精確時間內停機的能力。磁鐵組件和控制箱直接安裝到分配器上成為潤滑系統(tǒng)的組成部分。如圖5、6所示，DNFT使用可現(xiàn)場更換的鋰電池運行，如果電池電壓下降到正常工作水平以下時，DNFT進入報警模式，使得機組無法重啟。PRG使用LED指示分配器的每個循環(huán)。運行操作人員可輕松設置和監(jiān)控潤滑速率。PRG帶有液晶顯示屏，可顯示分配器的循環(huán)時間，且易于編程，報警時間范圍在20″到4′15″之間。

圖6 DNFT-PRG結構圖

3 常見故障現(xiàn)象

通過對該機組近年來的故障表現(xiàn)來看，主要有以下3種情況：

（1）控制系統(tǒng)顯示注油器斷流，注油系統(tǒng)外觀無異常。

（2）控制系統(tǒng)顯示注油器斷流，穩(wěn)壓塊爆破片爆破。

（3）注油泵注油滴數(shù)明顯減少或不滴油。

根據(jù)壓縮機運行工況，壓縮機注油泵正常注油滴數(shù)控制在40滴/min左右，機組運行期間如發(fā)現(xiàn)注油泵注油滴數(shù)明顯減少的情況，需停機檢查注油系統(tǒng)。該機組曾出現(xiàn)其中一個注油泵注油滴數(shù)為6滴/min左右并且調節(jié)注油泵也無法增加注油滴數(shù)的情況。

4 原因分析及故障處理

通過對壓縮機注油系統(tǒng)故障的總結分析，我們認為注油系統(tǒng)故障的原因可分為4種情況：（1）系統(tǒng)堵塞；（2）系統(tǒng)內相關部件過度磨損；（3）系統(tǒng)監(jiān)控元件故障；（4）傳動系統(tǒng)故障。

4.1 系統(tǒng)堵塞

圖7 潤滑油化驗結果

系統(tǒng)內出現(xiàn)堵塞是引起注油系統(tǒng)故障的最主要原因，通常多發(fā)生在注油泵、過濾器、分配器等設備中，而造成系統(tǒng)堵塞的本質原因是潤滑油內金屬顆粒較多。因此每月對注油器潤滑油進行化驗非常重要。潤滑油內的金屬顆粒的主要來自注油泵及凸輪傳動機構的運行磨損。如圖7所示，對潤滑油進行油磨損金屬顆粒測定，化驗報告結果表明該油樣內含有中等數(shù)量的嚴重滑動磨粒和切削磨粒。此時，需檢查注油器的傳動機構并更換新潤滑油。

在機組出現(xiàn)堵塞故障導致停機后，對系統(tǒng)內主要部件逐一排查，確定堵塞位置后進行清理或部件更換，我們的經(jīng)驗表明，分配器內的堵塞排查較為困難，因此在確定注油泵及過濾器不是堵塞原因后，可考慮更換新分配器，看機組是否能恢復正常運行，從而進一步確認故障具體原因。

4.2 過度磨損

系統(tǒng)內的運行部件主要是注油泵的搖臂和柱塞以及分配器計量閥塊內的活塞，由于潤滑油內含有微量的金屬顆粒等固體雜質，活塞在長時間運行中磨損量不斷加大，當活塞與缸筒間隙超標后會導致高壓潤滑油泄漏，造成注油泵壓力不足或分配器工作不正常。

該壓縮機組的注油系統(tǒng)在機組運行超過12000 h后開始出現(xiàn)無油流報警停機，最后檢查計量閥塊活塞發(fā)現(xiàn)活塞磨損，更換新分配器后，系統(tǒng)恢復正常。

4.3 監(jiān)控元件故障

無油流開關內使用的鋰電池通常情況下使用時間為2年左右，當電池電壓不足時，無油流開關報警會導致機組出現(xiàn)無油流報警停機。因此需提前做好無油流開關電池的更換工作。

4.4 傳動系統(tǒng)故障

注油泵在機組正常運行期間，由注油器內的凸輪傳動機構帶動，在機組長期運行中，可能出現(xiàn)凸輪鎖緊螺釘松動等情況，導致凸輪發(fā)生軸向串動，注油泵無法正常工作，引起注油量大幅減小。因此在機組維護保養(yǎng)時，需做好傳動系統(tǒng)的檢查維護工作。

5 運行經(jīng)驗及建議

通過對壓縮機組注油系統(tǒng)故障的統(tǒng)計分析，我們認為做好壓縮機組注油系統(tǒng)的定期檢查保養(yǎng)是機組平穩(wěn)高效運行的關鍵，因此提出建議：

（1）通常往復壓縮機的專業(yè)維保分為一級保養(yǎng)、二級保養(yǎng)和三級保養(yǎng)，一級保養(yǎng)時間為1000 h，二級保養(yǎng)時間為4000 h，三級保養(yǎng)時間為8000 h。我們建議在每次對壓縮機組進行專業(yè)維保時，注油系統(tǒng)的檢查都應該作為重要的檢查項目。

（2）嚴格按照潤滑油管理規(guī)定要求，在機組運行期間做好機組潤滑油的每月檢驗工作，根據(jù)潤滑油化驗結果，在機組保養(yǎng)期間對凸輪傳動機構、注油泵、注油過濾器等進行重點檢查。

（3）對分配器及無油流開關需根據(jù)自身設備情況及時做好計量閥塊及無油流開關電池的更換。我們建議機組每次開展8000 h保養(yǎng)時更換分配器的計量閥塊、每年更換無油流開關的電池，以降低壓縮機組故障停機的概率。