武汉地铁3号线车辆空压机油乳化分析

余红雨 杜浩

摘 要：武汉3号线电动客车在运营期间连续发生多起螺杆空压机润滑油乳化的现象，更换润滑油后有6台空压机润滑油仍然乳化，通过普查、跟踪空压机的使用情况，最终找到故障点并进行了整改。

关键词：螺杆空压机;润滑油;乳化;运转率;温控阀

中图分类号：U279.3 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）07-0061-02

1 故障现象

3号线车辆在日检月修中连续发现多起起空气压缩机润滑油乳化现象，更换其润滑油后仍然有6台空压机反复出现油乳化现象。具体乳化情况见图1所示。

2 普查情况

由于该乳化现象出现的较为集中，我们对3号线所有车辆的空压机润滑油的状态进行普查，主要检查记录空压机的工作时长及润滑油油位、颜色、油质，普查结果如表1所示[1]。

3 跟踪观察

更换空压机油之后，跟进各空压机状态有异常出现：（1）C121车次日不见油位，按厂家所提供的方案打风半小时依旧不见油位;再次打风10分钟、停机5分钟后通过观察窗仅能看到极浅油位，后要求厂家再加少量润滑油。（2）C291车更换空压机油后再次发现有乳化迹象，疑似絮状物。厂家到现场处理时，从排油口排出约300ml水，打风后油质情况明显好转，絮状物消失。厂家提出空压机多工作就能将润滑油中混合的水分排出，为验证这一说法，C29车次日正线运营一天，当日回库检查时润滑油恢复正常，但持续运营一周后再次发现润滑油浑浊。（3）C256车在库内停留一天出现了水油分界面，可以从排油孔将水排出，试车线调试完毕回库继续打风1小时，油质依旧浑浊;再次打风总时长约2.5小时油质才转为清澈可用状态。

通过上述跟踪情况，我们将空压机油的乳化为三类：1）颜色很深、浑浊物均匀并且不能通过打风缓解;2）观察窗内油颜色偏暗、浑浊物均匀分布但是可以通过打风缓解至透亮;3）观察窗底端现浑浊物、分界面清晰。

分析上述三种情况可以确定：情况1）是确实发生了乳化，并且换下来的废油清晰可见乳化物。情况2）是空压机运行后由于空气压缩，空气中的水含量达到饱和后析出形成液体与润滑油充分混合，压缩机停机后该油水混合物一起由空压机腔体各处汇集到底部，并于观察窗表现出浑浊现象，因此可以通过打风（约30分钟到2小时）将空压机里的水分排出使油变得清澈。情况3）的分界面极有可能是水油分界面，这一情况中水含量比情况2）中的水分多，液态水可以聚集在观察窗底部，因此可以通过排油口排出液态水。

4 试验检测

现场测量空压机温升发现，反复出现润滑油乳化的6台空压机百秒内温度无法上升到83℃以上，怀疑可能原因是温控阀始终卡滞在打开位置，现场更换温控阀、油滤及润滑油后，持续观察未再发生润滑油乳化现象。

拆卸下的温控阀进行拆解分析：（1）将6件油控单元组装到具备相同设计参数的空压机上进行测试（测试结果见表2所示），6次测试空压机从55℃提升到65℃所需要的时间从87到110秒不等，但根据测试大纲相关技术标准要求，温升时间要求不长于 100 秒，2#6#数据超出标准，其余数据靠近上限。（2）将6件油控单元逐一进行拆解并进行各方面的检查，对活塞阀及阀芯进行检查，对活塞表面进行观察可见因活塞阀上下动作留下的轻微划痕，且活塞表面及腔体内发现油泥状的物质，通过测量配合部件的尺寸发现，活塞外圆直径的实际测量值普遍靠近上公差，其中 2#、6#的活塞外圆直径接近上公差，且腔内径也靠近下公差，与温升时间的测试结果进行比较，相对吻合。

5 結论及后续处理

由温升试验及温控阀活塞状态可以判断出：故障时温控阀长期卡滞于导通状态，即温度并未达到冷却需求时便开始了油冷却循环，使得螺杆空压机腔体温度一直处于较低工况，空气压缩后大部分水分子形成冷凝水存在于螺杆空压机腔体内部，无法正常的与压缩空气一起进入到双塔干燥器，并从干燥器排出。冷凝水长期留存在空压机腔体内部，导致压缩时油、水不断地混合，使得润滑油乳化。为确保现场其余空压机的使用情况，我们对其均进行了温升测试，没有出现反复乳化的空压机温升均符合设计要求。

在今后的检车中，若再发现空压机油有乳化现象则：（1）持续打风15-30分钟，查看润滑油状态是否恢复正常;（2）若打风后润滑油中无絮状物但油质浑浊，排出少量润滑油能够确认润滑油中杂质过多，则更换润滑油及油滤;（3）若打风后乳化现象任然存在，且停机5-10分钟时空压机温度已经较低，测量该空压机的温升，确认温升时长已超过100秒，则更换润滑油及温控阀。

参考文献

[1] 姜阳.武汉3号线地铁项目空气压缩机润滑油乳化报告[R].北京.克诺尔南口供风设备有限公司，2016.