馬 鋰

(中海石油華鶴煤化有限公司，黑龍江 鶴崗 154100)

中海石油華鶴煤化有限公司空氣壓縮機組采用L-TSA46汽輪機潤滑油，自2015年6月原始開車至2017年12月，抗乳化性逐年上升，且超過正常指標，如不采取措施任由其繼續(xù)上漲，會威脅機組平穩(wěn)運行和穩(wěn)定生產(chǎn)。

1 概述

1.1 潤滑油系統(tǒng)

中海石油華鶴煤化有限公司空氣壓縮機組潤滑油箱內汽輪機油經(jīng)潤滑油泵A/B加壓，并通過自立式調節(jié)閥調整到1.2MPa后送至油系統(tǒng)總管。油路分為兩路：一路經(jīng)油冷卻器降溫后，以44±2℃的油溫進入油過濾器，再經(jīng)調壓閥調節(jié)到0.25MPa，作為汽輪機和壓縮機的潤滑用油，潤滑后的油進入集油管返回油箱；另外一路油經(jīng)油過濾器，再經(jīng)調壓閥調整到0.95MPa作為汽輪機控制油，去汽輪機的調速控制系統(tǒng)和緊急跳車系統(tǒng)，回油進入潤滑油回油集管返回油箱。事故油泵C在潤滑油泵A/B出現(xiàn)故障時使用，經(jīng)油過濾器過濾后為機組提供冷卻潤滑油。排煙風機的作用是利用負壓將主油箱內部蓄積的油霧以及混雜的水汽抽出，并維持油箱內壓力(表壓)在-3.0kPa，以利于回油總管的潤滑油順利回到主油箱。油霧和水汽首先經(jīng)過濾網(wǎng)過濾掉雜質，再由分離器將液態(tài)的潤滑油回收到油箱，同時將煙氣排出。排煙風機入口配有50.8mm的外通大氣管線，用于調整排煙風機的工作電流。潤滑油系統(tǒng)設備及參數(shù)見表1。

表1 潤滑油系統(tǒng)設備及參數(shù)

1.2 潤滑油的乳化情況

潤滑油在使用過程中，不可避免地混入各種形式的水及水汽。如果油品不具備將混入油中的水迅速徹底分離的能力，油品就會乳化，從而降低甚至失去油品的潤滑性能，加速油品的氧化變質，加劇機件的磨損和設備腐蝕。汽輪機油抗乳化性行業(yè)指標見表2，抗乳化性數(shù)據(jù)統(tǒng)計曲線見圖1。

表2 汽輪機油抗乳化性行業(yè)指標[1]

圖1 抗乳化性數(shù)據(jù)統(tǒng)計(2017年1～12月)

由圖1可以看出，2017年1～12月期間,空氣壓縮機組汽輪機油抗乳化性逐漸上升，且已超過正常指標。

2 油系統(tǒng)進水原因分析

水分的存在是產(chǎn)生潤滑油乳化的原因，因此,查找潤滑油進水的通道途徑，并采取針對性措施,杜絕或減少進水量,是保障潤滑油質量的有效方法。

2.1 汽輪機軸封徑向間隙調整過大

為了避免機組原始試車啟動過程中,高速轉動的轉子因過臨界轉速時振動,碰磨軸封尖齒，導致機組出現(xiàn)軸振動過高,聯(lián)鎖跳車的情況發(fā)生，一般在首次安裝階段會增大軸封間隙，試車成功后再打開汽輪機大蓋，將軸封徑向間隙調整至正常值。這種試車短期內汽輪機軸封徑向間隙過大的情況，有可能會影響軸封的嚴密性，造成軸封的泄漏，蒸汽竄入油系統(tǒng)。為避免這種情況造成潤滑油乳化，在2015年試車結束后,將油箱內潤滑油全部更換，因此這種情況已被排除了。

2.2 潤滑油冷卻器列管內漏

潤滑油冷卻器殼程潤滑油壓力1.0MPa(g)，管程冷卻水壓力0.4MPa(g)。如果潤滑油冷卻器列管存在內漏，在油系統(tǒng)正常運行時,循環(huán)水不可能進入殼程的潤滑油系統(tǒng)；在油系統(tǒng)停車期間,要關閉循環(huán)冷卻水上回水閥，以確保循環(huán)水無法進入潤滑油系統(tǒng)，因此,潤滑油冷卻器列管內漏而導致水分進入油系統(tǒng)的這種可能被排除了。

2.3 主油箱內部負壓過大

排煙風機出力太大，主油箱內部負壓過大致使軸承室負壓增大，使軸封漏氣更易進入潤滑油系統(tǒng)。經(jīng)多次確認,主油箱內部壓力(表壓)始終控制在-3.0kPa，因此排除了這種可能。

2.4 排煙風機出口管線配置不合理

檢查發(fā)現(xiàn)出油霧分離器的排煙管線垂直高度5m，管線橫向長18m，油霧分離器分離的油直接回收進入油箱。經(jīng)過分析認為,排煙管道過高、過長，再加上東北地區(qū)天氣寒冷以及晝夜溫差大，煙霧中混雜的水汽在管道內冷卻成水,并與分離器中的油一起回到油箱。長期運行形成了惡性循環(huán)，致使水分長期與潤滑油混合而發(fā)生乳化現(xiàn)象，降低了油品的使用周期，影響了機組的穩(wěn)定運行。

3 解決對策

3.1 技術改造

(1)空氣壓縮機組主油箱排煙風機出口分離器回油管由油箱回收改為接膠管排入油桶、排油煙管線加保溫伴熱(圖2中的虛線部分)、降低排煙管線高度和長度，使液體外流?？諝鈮嚎s機組主油箱排煙風機改造前、后流程見圖2。

圖2 空氣壓縮機組主油箱排煙風機改造前、后流程

(2)空氣壓縮機組主油箱底部放油口作為濾油機進油口，主油箱排氣帽作為濾油機排油口。利用水與油的沸點差距較大，高真空狀態(tài)下，水的沸點下降較多，同時給油加熱，使水分從油中快速逸出，再使油液經(jīng)精細過濾，成為合格油品。

3.2 主油箱油位維護要求

機組運行一段時間后,或多或少存在潤滑油泄漏的情況，主油箱油位降低，就需要補加潤滑油。補加應采用與工作油同一供貨源、同一品牌及相同添加劑類型的潤滑油，補加油的各項特性指標應不低于工作油。

4 改造效果

2017年11月，對空氣壓縮機組排煙風機出口管線進行了技術改造，煙霧分離器回油改為接膠管排入油桶、排油煙管線加保溫(伴熱)、降低排煙管線高度和長度，改造后長達一年的運行實踐證明,改造成功地解決了潤滑油抗乳化性趨勢上升等問題。改造后抗乳化性數(shù)據(jù)統(tǒng)計曲線見圖3。

圖3 抗乳化性數(shù)據(jù)統(tǒng)計曲線(2018年1～12月)

5 結語

經(jīng)過調整改造,2018年全年潤滑油抗乳化性上升趨勢已得到遏制，并穩(wěn)定在正常指標范圍，改造效果顯著。

通過對大型機組汽輪機油抗乳化性上升原因進行分析，得出通過對排煙風機分離器回油改造、定期進行外接濾油機濾油、定期分析化驗油質跟蹤數(shù)據(jù)變化等有效手段，保證了抗乳化性滿足實際生產(chǎn)要求，確保了大型機組的平穩(wěn)、有序運行。