海洋石油161主机润滑油泵控制回路改造

李丙焱，刘传彬，曲双杰，高连烨

(中海油能源发展采油服务公司天津作业公司，天津 300452)



海洋石油161主机润滑油泵控制回路改造

李丙焱，刘传彬，曲双杰，高连烨

(中海油能源发展采油服务公司天津作业公司，天津 300452)

针对海洋石油161发电机润滑系统运行中不能完全起到保护作用的问题，在经过分析和改造，增加一套气动控制隔膜泵，在失电的情况下进行润滑，有效避免了一些工况下对发电机造成的损害。

润滑系统；失电保护；气动泵

海上采油平台电站系统为平台提供电力保障，是平台上的各种生产和生活设施能够正常、稳定运转的重要基石[1]。海洋石油161的主机型号为MAK 厂家 8M20C型，发电机型号为SE 630 SA6 ，其中此发电机配备了电动交流润滑油泵为前后轴承进行润滑。该系统主要包括发电机组、电站控制系统、配电中心及各种用电负载，其中发电机组是海上平台电站的核心设备，它的稳定运行能保证平台各用电设备的稳定，当它出现故障时会影响采油平台的正常生产，因此发电机组的稳定运行成为重点关注问题。

1 现有问题

1.1 发电机滑油系统关断点

润滑系统的主要功能是在发动机运行的各种

运行环境下把具有一定压力和适当温度的清洁机油不断的输送到发动机各摩擦表面，进行润滑，带去摩擦产生的热量，清洁副表面的磨屑和杂质，保证零件的正常工作[2]，有效的润滑管理对保证机器正常运转起着决定性的作用[3]。

海洋石油161 MAK发电机组的发电机的驱动端轴承和非驱动端轴承的润滑，采用的是三相220 V交流润滑油泵润滑。目前2台原油主机的润滑油泵的电源接在应急照明盘上，当应急照明盘断电，会造成润滑油泵掉电，停止供油，MAK主机保护系统会检测到润滑油流量低造成主机关断失电，如图1所示，发电机流量开关为设备关断点。

1.2 关断造成的影响

滑动轴承在旋转机械中应用广泛，其工作时转子与轴承之间形成压力油膜，油膜压力作用在轴瓦的合金层上，油膜不仅起着承受载荷、减轻摩擦、消除磨损等作用，从动力学观点看来，油膜的动特性对整个转子系统的特性有很大影响[4]。平台发生关断时，主机停机，润滑油泵停止工作，造成轴瓦损坏。轴承滑油流量低停车点有2 s的延时(2 s延时是安保系统原始设定值)，在故障停机信号触发后，发电机轴承可能会有短时间的缺油现象，可能造成轴瓦的非正常磨损，导致轴承的损坏。见图2。

图1 发电机滑油流量低关断点

图2 发电机轴瓦正常与磨损的对比照片

2 改进方案

2.1 方案比对

为了避免因应急盘失电时造成润滑油泵无法正常工作，对发电机造成损害。通过分析讨论，提出3个方案供选择。

方案1，对原润滑油泵的供电电源进行改进，使用UPS电源[5]，因平台原有UPS系统容量已接近满负荷，需新增一套系统或对原系统进行扩容。

方案2，对于目前单路电源的供电不稳定性，可以采取双电源供电模式。双电源模式定义为，根据IEC国际标准定义为由1个或多个转换开关电器和其他必要的电器组成，用于检测电源电路，并将1个或多个负载电路从1个电源转换至另1个电源的电器[6]。海洋石油161分别从正常照明盘和应急照明盘分别各引1路电源，连接到双电源自动切换装置上，实现双电源供电，这样如果应急照明盘突然断电或停电检修时，双电源自动切换装置会自动切换到正常照明盘的电源进线供电，从而避免发电机关断影响平台正常生产，见图3。

图3 原油发电机轴承油泵的双电源自动切换装置电路图

方案3，对现有发电机润滑系统进行改造，借用平台仪表气系统，对每台发电机新增1组应急气动泵。对比3个方案，认为方案3在前期资金投入和后期维护工作都有较大优势。

2.2 改进计划

对每台发电机增加一组应急气动泵，在失电和滑油泵故障或其他滑油系统部件损坏造成的流量低时可以启动应急气动泵进行发电机的后润滑，避免应急情况下发电机缺少润滑而损坏。

2.3 具体实施内容

如图4所示，原设计滑油流量开关无源的1组NJE200一直没有使用，前后驱动端触点并联2个流量都低时触点断开才发出断电指令，通过启用它来控制新增气泵低流量启停信号。

图4 发电机端接线箱接线图纸

气动泵气源受控于2位3通电磁阀，气源经过常规减压过滤后送达电磁阀。机组正常运行时2位3通电磁阀带电气路关闭，失电或流量低时触发电磁阀线圈掉电使气路打开气泵开始泵油进行后润滑。

将原来有源流量开关NJE100分别供电的220 V电源线进行改造，2路并1路，富余的1组进线用于从就地盘24VDC引入发电机接线箱，为气动泵控制电磁阀供电,见图5。

图5 流量开关接线图

发电机驱动端、非驱动端流量低开关220 V电源由原单独供电变为共有供电，电磁阀取自端子排X241 1、2控制。

3 结论

通过分析发电机轴瓦损坏问题，找出在某些工况下轴承润滑不足的原因，提出改进方案建议。这样可以避免轴瓦在某些工况掉电时，润滑油泵不工作造成轴瓦短暂缺少润滑油而损伤，使发电机运行更加平稳、可靠。加强润滑系统的故障预防,及时准确地排除润滑系统故障,恢复其良好的技术状况,可减少维修费用,延长使用寿命,提高工作效率。

关于双电源切换装置的改造理念，可以为发电机的电动滑油泵提供可靠稳定的电源；也便于对应急照明盘及其变压器例行的停电维保检修。从而避免了由于发电机轴承电动滑油泵的电源问题而引发的主机关断事故，影响平台正常生产。同时提高了对设备的日常维保检修，降低设备的故障率，节约了维修成本。此建议对其他存在类似情况的设备也有借鉴意义。

[1] 中国船级社.钢制海船入级规范第四分册[S].北京：人民交通出版社,2009.

[2] 陈学莹.浅谈油气润滑技术及其应用[J].浙江冶金,2006(2):58-60.

[3] 钱文.柴油机润滑系统管理及故障探讨[J].企业技术开发，2008,27(1):36-38.

[4] 史冬岩，张成，任龙龙，等.滑动轴承压力分布及动特性系数[J].哈尔滨工程大学学报,2011,32(9):1134-1139.

[5] 周伟标，董传君，施永志.利用UPS电源实现机组事故供油[J].浙江冶金,2012(1):53-54.

[6] 任红，罗洁，韩全胜，等.双电源转换开关电器的选择及应用[J].建筑电气设计与设备，2005,24(8):2-9.

The Control Circuit Modification of the Main Engine Lubrication Pump for HYSY 161

LI Bing-yan, LIU Chuan-bin, QU Shuang-jie, GAO Lian-ye

(Tianjin Branch of CNOOC Energy Technology & Service-Oil Production Services Co., Tianjin 300452, China)

The lubrication system of electical generator for the HYSY 161 is malfunction in daily work.After reseach and transformation, a set of Pneumatic diaphragm pump was added to control lubrication in the fail safe condition. The new sets is effectively avoid damage factors under some load conditions.

lubrication system; fail safe; pneumatic pump

10.3963/j.issn.1671-7953.2016.05.014

2016-07-10

李丙焱(1981—)，男，学士，助理工程师

U664.121

A

1671-7953(2016)05-0055-03

修回日期：2016-08-10

研究方向:海上石油平台设备仪控管理

E-mail:lby_buzhi@163.com