离心压缩机组油系统稳定运行措施

2020-06-30佟奎江

设备管理与维修 2020年12期

佟奎江

（大庆石化公司化工一厂，黑龙江大庆 163714）

0 引言

化工装置中压缩机组的安全、稳定、长周期运行始终是装置设备管理人员研究的方向及追求的目标，尤其是乙烯装置离心压缩机组，作为“独生子”特护机组，其状态的优良更是举足轻重，离心压缩机组由各系统组成，其中润滑油系统更是离心压缩机组的重要组成部分，影响机组稳定运行的因素也很多。本文仅就乙烯装置离心压缩机组润滑油系统的稳定运行做初步交流。

1 润滑油系统

润滑油系统一般按照API614 进行配置，因此设备组成、流程配置、控制方式等基本一致。本文以API614 油系统为基础，结合油系统设计交流经验、日常维护经验等，对提高油系统运行质量提出自己看法，仅供借鉴。

从油系统设计考虑，在油系统的设计上就要做到，在达到启动条件下，备用油泵能够启动，且保证油压波动幅度最小，不会致使机组停机、油泵启动后油路系统安全阀不起跳、油压波动最短时间收敛等。可以说在联锁状态下，油系统的反应是油泵、调节阀、蓄压器、联锁值设置的一次精密配合[1]。

1.1 润滑油泵的设计

（1）一般选择螺杆泵，因为螺杆泵压力流量稳定，脉动小，适用于润滑性液体，适合作为供压泵使用。

（2）API 规定除备用泵外需要设置事故油泵。API 没有规定但实际情况下，没有事故电源且不违反设计原则，也有在A、B泵基础上使用同规格单独电源供电的C 泵的情况。最终的目前是保证故障下备用泵能够自启保护机组运行或停车。

（3）润滑油泵的切换措施在流程设计中就要考虑清楚，在实际使用中因为泵切换导致机组停车的情况也很多。紧急情况下需要直接启动备用泵，检修等日常操作时需要平稳切换，一般通过安全阀跨线转移负荷，因此要求设计流程时考虑安全阀跨线的设置，且便于操作，流量满足泵运行要求，在紧急情况下即使双泵启动运行安全阀也不应该起跳，以免造成压力波动[2]。

1.2 蓄能器的设计

API 规定，“如果当备用油泵从备用状态加速到工作转速要保持润滑油或密封油压力，则应提供蓄能器”。油泵停机后短时间内由蓄能器提供压力补偿，时间与油压的关系如图1 所示。

图1 油压变化曲线

由图1 可知，在API 规定的4 s 时间内，备用泵自启过程中，蓄压器所能延缓的油压下降曲线必须与油压上升曲线相交在给定区域。所以，如何改变油压下降曲线，就成为蓄能器的容积设计、数量设计、充压压力设计的问题了。

1.3 油系统调节阀的设计

（1）油系统调节阀有选用气动调节阀的，也有选用自力式调节阀的，一般分为返油箱压力调节阀和供油压力调节阀：返油箱调节阀控制泵出口压力，也就是控制油压力；供油调节阀控制润滑油供给压力。

（2）调节阀的整定，气动调节阀可以通过PID 参数进行整定，自力式调节阀如果测试不合格就需要对波纹管等弹力元件进行匹配。

表1 和图2 为某油站润滑油系统测试数据，在最极端工况下，A 泵直接停运，B 泵自启动，油压下降并回调直到稳定，润滑油压力波动最低值也大于该机组0.084 MPa（G.）的报警值。自力式调节阀的膜片应选用金属膜片。

1.4 结合油压联锁值的合理设定

结合油压联锁值的合理设定，不要设置太高给系统配置造成负担，也不要设计过低损坏机组。

因此，从油系统设计考虑，故障状态下油泵自启动，能够保证油压的正常，维持机组的正常运转或安全停机，是解决因油系统切换操作问题或泵故障停机等造成油压波动而致使主机停机事情的根本措施。

表1 润滑油系统测试数据记录

图2 润滑油系统测试数据曲线

2 日常维护措施

（1）为了维持油系统原有设计的有效性，油系统要定期进行联锁调试，包括线路单调及设备联锁动作的验证。调试过程中，需对数据及趋势进行详细的记录与分析。

（2）在日常操作过程中，尤其是大检修后运行或日常油泵切换，必须要保证操作步骤的可控与准确，因此需要一个卡片协助人员操作，并采用相对应步骤确认。

（3）油温的影响不容忽视，尤其在我国北方地区。表2 是LTSA32 汽轮机油黏度与温度变化表，在切换油泵、油过滤器或油冷却器的时候，必须使润滑油在备用台充分循环升温后再切入系统。另外，温度的变化也有可能造成蒸汽系统产生凝液，蒸汽带液极易造成油泵驱动透平转速波动，因此需要定期检查疏水器或对管网排凝。油温对轴承位置油膜的形成影响也很大，控制合适的油温，可以保证油液的黏度，稳定振动和位移。

表2 L-TSA32 汽轮机油黏度与温度变化表（按黏度指数97 计算）

（4）润滑油系统的泄漏问题的及时处理，一般可以通过降低管路振动减少泄漏，也可以在法兰螺栓上增加弹簧垫圈控制螺栓松动导致的渗漏，增加螺栓强度等级、增大垫片紧固力控制泄漏等。

（5）润滑油的过滤，尤其是矿物质润滑油，在长时间使用后容易出现油泥，在系统中油泥会堆积在控制阀的细小流道中，造成电液转换器故障、波动等，目前除了化验油品的黏度、水分、杂质、闪电、酸值外，正在逐步推广漆膜倾向指数的化验检测，当漆膜倾向指数达到一定数值后，油泥形成加快、数量增多，因此需要定期对油品进行过滤。过滤油泥的设备有电荷法，也有使用滤芯的。