当前位置: 曲轴 >> 曲轴介绍 >> 干货压缩机油路系统故障诊断,用案例说
01油路故障现象及原因
压缩机油路包括油泵、注油器以及油路系统中的过滤器、冷却器、管路压力表等部分。故障主要表现在油压偏低、偏高、油温过高,油量不足,局部润滑不良,注油不正常等方面。油路系统的故障会引起机器摩擦、发热、烧损、咬死等一系列问题,必须查明原因,及时处理。常见的油路系统故障现象及原因有:
1)油压偏低
故障原因:
a)油泵供油量不足,可能是泵转子间隙过大,磨损,泄漏;油位太低,泵吸不上来;
b)润滑油污染,油泵过滤器堵塞;
c)油压调节阀(回油阀)漏油,油回流到油池;
d)油温太高,油的黏度太低;
e)各运动部件(如曲轴、连杆等处的摩擦面)间隙过大;
f)油管接头处松动漏油;
g)压力表失灵。
2)油温偏高
故障原因:
a)压缩机运动部件因间隙太小、配合不良、气缸和滑道表面粗糙度或磨损等原因,摩擦发热量过大;
b)径向或轴向轴承故障(如巴氏合金脱落、严重磨损、咬轴等);
c)润滑油黏度过大,摩擦产生的功耗大,油温升高;
d)润滑油压力偏高;
e)润滑油冷却效果不好(冷却器偏小,水侧结垢或后轴箱散热差);
f)油过滤器堵塞等原因引起润滑油供应不足;
g)润滑油太脏。
3)注油器压力不足或油量不足
故障原因:
a)吸油过滤网堵塞或油管堵塞;
b)注油器柱塞与柱塞套孔磨损;
c)注油器上的止逆阀不严密,供油量过少;
d)注油器调节不合适。
02油样光谱分析技术测取方法
大型机械设备中存在回转、往复、滚动、滑动和摆动等多种类型的摩擦副,均需要润滑油润滑。所以各种磨损金属颗粒都被润滑油“冲刷”汇集到油箱中,因而对油液中各种金属元素含量作定期监测和分析,可以预测预报各摩擦副的磨损情况。随着设备现代化程度的提高,对设备的可靠性、耐久性提出了更高的要求,设备的磨损失效问题也日益受到重视。油液光谱分析技术是监测、诊断设备润滑系统故障的重要手段,尤其是对设备早期磨损隐患的发现和识别,更是其他分析诊断方法难以取代的。
发射光谱分析技术是利用物质受电能或热能激发后发射出特性光谱来判断物质组成,它能把润滑油中所含的铁、镍、铬、铜等元素激发,然后根据这些金属杂质发射出的谱线强度对这些元素进行定量分析。这种方法操作简便、分析速度快、精度高、灵敏度好,其缺点是价格昂贵,不能给出磨屑的外形、尺寸等信息,不能反映磨屑产生的原因和来源,它只能对小于10μm的磨屑提供结果,而对磨损严重的较大颗粒不能反映。原子发射光谱测定法的工作原理图如图2所示。
图2原子发射光谱测定法工作原理
1)光谱分析的磨损诊断绝对值标准
因油样的不同而变化很大,一定要针对具体的设备及其工作条件的不同,经反复实验才能确定于合适磨损界限。重点分析以下元素:Fe,Cu,Pb,Al、Ni、Cr,Sn、Mo。
2)光谱分析的磨损诊断相对值标准
各元素磨损诊断相对标准见表1。
表1各元素磨损诊断相对值标准
03诊断实例
某油田的天然气压缩机由于累计运行时间长,故障率高,年3#天然气压缩机爆炸,2#和4#压缩机组烧坏,造成损失万元。此后采用光谱分析技术对压缩机组进行状态监测,了解磨损颗粒成分和浓度变化趋势,确定换油周期,实现有计划的预知性维修,保证了设备正常运行。表2为曲轴箱内润滑油油样分析结果,表3为2#压缩机组的油样分析结果。
表2曲轴箱内的润滑油油样分析(周期15天)
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由表2可以看出,从第10次油样开始,铜元素Cu浓度逐渐升高,到第12次油样为警告值,第13次油样超出了警告值,达到了严重磨损值范围,Al、Si、Fe元素浓度值也有不同程度增加,说明了1#压缩机内部存在严重磨损,应立即停机检修,可疑部位应为连杆上端(小头)的黄铜衬套,曲柄销轴承瓦,活塞环与缸套。停机检修连杆小头的黄铜衬套已经严重磨损,活塞环与缸套也有不同程度的磨损。大修换油后,磨损元素浓度值开始恢复正常。
表32#压缩机组的油样分析(光谱监测数据)
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由表3中第12次油样可以看出,铁元素Fe、铜元素Cu浓度值已达到严重磨损范围,应立即停机检修换油,重点部位是主轴瓦、连杆轴瓦、活塞销衬套。对2#压缩机检修时发现主轴瓦连杆轴瓦磨损面积已超过20%,活塞销衬套也有不同程度磨损。更换轴瓦、换油后,2#压缩机Fe,Cu元素含量恢复正常。