螺桿壓縮機潤滑油基礎(chǔ)知識及故障處理

　　編者按造成螺桿壓縮機高溫的原因有很多，本文僅就潤滑系統(tǒng)的故障來解決，提供潤滑油的基礎(chǔ)知識以及清洗方法，以期延長螺桿壓縮機的使用壽命。

　　空壓機運行高溫現(xiàn)象是售后服務(wù)過程中的常見問題之一，空壓機主機排氣溫度是影響空壓機安全、可靠、穩(wěn)定運行的重要因素?？諌簷C運行超溫在夏天是一種常見現(xiàn)象，因此往往不能引起空壓機管理人員的重視。高溫的發(fā)生不僅影響生產(chǎn)，還會加劇設(shè)備的損耗，縮短其正常使用壽命。此外高溫還會加速空壓機油劣化，引起潤滑性能降低、閃點下降等，有時高溫還會在內(nèi)外因共同作用下引發(fā)油品自燃，導(dǎo)致空壓機燒毀，甚至發(fā)生爆炸事故。因此，應(yīng)高度重視設(shè)備運行中出現(xiàn)的高溫問題，及時消除隱患，保障生產(chǎn)用氣要求。

　　空壓機設(shè)備正常排氣溫度處于75℃～95℃之間，排氣溫度低于壓力露點時會產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象，使系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)較多的水分，導(dǎo)致潤滑油乳化，影響潤滑效果。嚴重者可能會因為冷凝水較多，使油氣桶內(nèi)的潤滑油因為比重關(guān)系全部排入空氣管網(wǎng)中。這不但增加后處理難度，而且會使主機軸承不能及時得到潤滑而燒毀，z*終導(dǎo)致主機故障。而高排氣溫度，使壓縮機為考慮膨脹而預(yù)留的間隙增大，高泄漏讓壓縮機的效率降低，導(dǎo)致電能消耗依舊，而產(chǎn)氣量卻下降。溫度過高還會使?jié)櫥驮诮饘俚拇呋鲁霈F(xiàn)熱分解，產(chǎn)生有害的游離碳和酸類物質(zhì)，導(dǎo)致積碳淤積，堵塞油路，嚴重者會使主機結(jié)焦卡死。盡管螺桿空壓機設(shè)計有高溫保護（110℃自動停機），但還是要謹慎對待空壓機長期高溫問題。

　　螺桿空壓機高溫的原因

　　空壓機面板顯示排氣溫度高，需s*先確認溫度傳感器是否誤顯示，可用便攜式紅外線測溫儀或熱成像輔助確認，其他原因可大體分為冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、設(shè)備主機等系統(tǒng)設(shè)計幾個部分分別確認。

　　一、冷卻系統(tǒng)

　　冷卻系統(tǒng)可考慮的因素有環(huán)境因素，室內(nèi)通風情況，冷卻器堵塞，冷卻水、冷卻風量不足等。

　　1、環(huán)境因素、室內(nèi)通風情況

　　因設(shè)備運行中會產(chǎn)生大量熱量，此熱量如不及時導(dǎo)出室外，可能在室內(nèi)造成空氣封閉循環(huán)流動，即空壓機換熱排出的熱量會由空壓機進氣口再行吸入，如此惡性循環(huán)，設(shè)備將持續(xù)高溫。根據(jù)設(shè)置場所的換氣狀態(tài)判斷環(huán)境溫度超過40℃ 時，有必要進行強制換氣。

　　室內(nèi)換氣的注意事項：

　　●進、排風口位置

　　進氣口盡量設(shè)在房屋低矮處，并且不易吸入環(huán)境粉塵和有害氣體的位置，在多粉塵等惡劣環(huán)境下應(yīng)適當配備進風口過濾裝置。排風口一般設(shè)置于屋頂或墻壁的上方，并加設(shè)防護設(shè)施。

　　●排風通道

　　排風通道流通面積應(yīng)足夠大；

　　排風通道盡可能短以降低流阻，根據(jù)壓縮機的排風量，計算排風通道的阻力，如果壓力損失超過20Pa時，需設(shè)置輔助排風扇；

　　為方便檢修，采用可拆卸式結(jié)構(gòu)的排風通道，可用帆布或白鐵皮等起連接和平衡作用的風罩，避免過度拉近和振動傳遞。可以安裝靈活調(diào)節(jié)的活葉板，在冬季時可以關(guān)閉通道避免溫度過低。

　　2、冷卻器堵塞

　　冷卻器有風冷板翅式換熱器和水冷殼管式換熱器等，隨使用時間推移，因環(huán)境或冷卻水水質(zhì)等關(guān)系，冷卻器會出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，這個可以通過冷卻器入口及出口溫差即可確認。板翅式換熱器是由一張張矩形板片與換熱管組成的換熱管束，對于風冷式換熱器的堵塞可用0.2MPa以上壓縮空氣反復(fù)吹掃，嚴重者可整體拆卸清洗。對于水冷管式換熱器，它主要由外部殼體、內(nèi)部冷卻器兩部分組成，因不同廠家設(shè)備可能管程和殼程流經(jīng)介質(zhì)不同及現(xiàn)場使用冷卻水質(zhì)不同，對于管式換熱器的堵塞需要通過不同化學(xué)藥劑進行循環(huán)清洗。

　　3、冷卻水、冷卻風量不足

　　●冷卻風量不足

　　查看控制面板風機啟停溫度是否設(shè)置合理、冷卻風扇是否及時動作或損壞；吸氣口防風塵網(wǎng)應(yīng)定期吹掃，防止堵塞；另外排風通道的設(shè)計安裝不合理，排風量過小或通道阻力大，都會影響設(shè)備的氣量，導(dǎo)致空壓機排氣溫度升高。

　　●冷卻水量不足

　　查看冷卻水水溫高低，水溫高使得冷卻水與潤滑油間的溫度縮小，降低換熱效果；另外，冷卻水量不足，高溫潤滑油的熱量不能及時被循環(huán)冷卻水降溫，導(dǎo)致溫度越來越高。通常要求冷卻水回水水壓不低于0.15MPa。

　　二、潤滑系統(tǒng)

　　噴油螺桿空壓機不像無油機那樣必須有專門的油泵，螺桿壓縮機潤滑油的循環(huán)是借助油分與主機噴油口之間的壓差來維持。

　　1、潤滑油

　　潤滑油是螺桿壓縮機中非常重要的工作介質(zhì)，需具備高氧化性、高閃點、高溫穩(wěn)定性強；既要具有流阻小，又要具有冷卻、降噪、潤滑、密封功能。

　　潤滑油循環(huán)過程中，由于壓縮機轉(zhuǎn)速高，油的循環(huán)速度快，潤滑油在有銅、鐵等金屬催化劑存在的高溫條件下，油品極易老化，且油品處于高溫攪拌狀態(tài)，很容易形成泡沫。如果油位過高（判斷油位，z*好在空壓機加載狀態(tài)下觀察油位計更為準確），大量泡沫會進入油分，使得氣體通過阻力增大，油耗增加，嚴重者造成高溫、過載噴油等。

　　潤滑油的性能品質(zhì)和使用周期對設(shè)備穩(wěn)定可靠運行有決定作用，若使用不當，可導(dǎo)致壓縮機嚴重高溫，甚至主機故障。

　　潤滑油在保養(yǎng)周期內(nèi)，隨時間推移會有所損耗，此時因為油氣桶內(nèi)油量減少，設(shè)備運行溫度會有所增高。根據(jù)運行油位計指示，達到z*低限時，就需要停機補充潤滑油，潤滑油的連續(xù)補給，并不會改善其劣化狀態(tài)，因此若壓縮機到達油品更換周期，需全部排空更換壓縮機專用潤滑油。壓縮機如在多粉塵及高溫環(huán)境下運行，換油周期應(yīng)視具體情況提前更換（正常工況下?lián)Q油周期是2000小時的，建議縮短到1000-1500小時；正常工況下?lián)Q油周期是4000小時的，建議縮短到2000-2500小時；其他換油周期的以此類推）。

　　在條件許可的情況下，壓縮機潤滑油可以采用定期抽驗的方法，根據(jù)油樣結(jié)果酌情是否更換。一般壓縮機設(shè)備運行一年左右，建議對壓縮機整個油路系統(tǒng)做一次系統(tǒng)在線清洗，有條件的用戶每次換油前做一次系統(tǒng)在線清洗；在線清洗劑類似保健品，它的消費對象是螺桿壓縮機整機養(yǎng)護。隨著螺桿壓縮機的日益普及，由于螺桿壓縮機保養(yǎng)知識的缺乏，處于亞健康的螺桿壓縮機也越來越多，螺桿壓縮機在線積碳清洗劑也就應(yīng)運而生，在線清洗劑由于其免拆卸、方便使用、提升設(shè)備效率等優(yōu)點，很快被市場接受。但要明確的是：在線積碳清洗劑只有在每次壓縮機換油時，堅持使用才能減少油路結(jié)焦積碳幾率。若主機機頭和油路已經(jīng)嚴重結(jié)焦積碳，就必須改用線下清洗（主機、油管、冷卻器拆下來浸泡或外力循環(huán)清洗，油氣桶底部膠狀物浸泡刷洗）。

　　2、溫控閥動作不良

　　溫控閥作為壓縮機設(shè)備潤滑油路的中樞，性能的優(yōu)劣直接關(guān)系著壓縮機的高溫與否。溫控閥主要控制壓縮機的z*低噴油溫度，因為較低的噴油溫度會使壓縮機油分內(nèi)因為壓力露點關(guān)系而析出冷凝水，容易產(chǎn)生壓縮機潤滑油乳化現(xiàn)象，縮短潤滑油的使用壽命。當溫控閥感溫探頭測得的油溫低于其動作值時（感溫元件的動作值有55℃和71℃等），則潤滑油從油氣桶經(jīng)油過濾器直接到主機；當溫控閥感溫探頭測得的油溫高于其動作值時，內(nèi)部感溫探頭頂針動作，推動閥芯打開閥內(nèi)旁通，使有流經(jīng)冷卻器，冷卻后的油經(jīng)油濾回到主機。

　　3、油過濾器堵塞

　　螺桿式壓縮機的油過濾器一般為旋裝式紙質(zhì)過濾器，過濾精度為12um時有50%的雜質(zhì)分離率，過濾精度為30um時為99%的雜質(zhì)分離率，能除去潤滑油中的大部分雜質(zhì)，保證主機正常潤滑。油濾內(nèi)底部有止回安全閥，隨使用時間推移，沉積在濾紙上的雜質(zhì)顆粒會引發(fā)壓差增大，當達到一定壓差值時，旁通閥打開，潤滑油不經(jīng)過過濾即噴入主機，這樣確保主機足夠潤滑。但通過旁通閥進油后，潤滑油中的大量雜質(zhì)也帶入機頭，如不及時處理，會大大縮短壓縮機包括軸承的使用壽命。

　　4、高壓膠管和二次回油管路

　　目前有一大部分螺桿壓縮機使用的循環(huán)油管為膠管，隨使用時間延長，膠管長期處于高溫高壓下，可能會出現(xiàn)露點，導(dǎo)致設(shè)備高溫報警。更換新油管時要保證不能低于原有管路的油管管徑，否則有可能因流量不足發(fā)生開機瞬間高溫，設(shè)備停機。

　　二次回油管位于油氣桶的上部，在油分芯內(nèi)部的一根銅管，經(jīng)過回油單向閥與機頭相連。它的作用是把不斷沉積于油分芯底部的潤滑油吸入機頭。如果回油管堵塞，使沉積于油分芯內(nèi)的潤滑油隨著分離后的壓縮空氣進入后部空氣管道，不但會增加后處理的困難，還會使油耗增加，長此以往設(shè)備缺油，高溫報警。

　　三、設(shè)備主機再壓縮及過負荷

　　壓縮機運行多年后，隨著主機軸承的磨損位移和轉(zhuǎn)子的機械摩擦，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子的內(nèi)泄漏越來越嚴重，即前一個壓縮腔壓縮后的高溫油氣混合物泄漏到下一級工作壓縮腔內(nèi)繼續(xù)被壓縮，導(dǎo)致主機排氣溫度居高不下。運行中可以傾聽機頭油污異響，可用紅外測溫儀測量主機各部位溫度，如有異常高溫，需細查。

　　壓縮機過負荷運行同樣會引起排氣高溫現(xiàn)象發(fā)生，檢查壓縮機面板設(shè)置的加卸載壓力，有無超出額定壓力的情況，此外容量控制系統(tǒng)不良也會造成壓縮機卸載后不能及時全部關(guān)閉進氣閥，導(dǎo)致壓縮機壓力緩慢升高，設(shè)備超壓運行。油分芯堵塞時，高壓的油氣混合物停留在油氣桶內(nèi)，而后部管路中壓力傳感器測到的壓力卻很低，此時壓縮機會根據(jù)壓傳給出的信號繼續(xù)超負荷加載運行，造成設(shè)備高溫。

　　潤滑油的替換與應(yīng)用

　　了解了螺桿壓縮機高溫的原因之后，我們在本文僅探討因潤滑系統(tǒng)原因?qū)е碌母邷丶案纳拼胧?，因此，再了解螺桿壓縮機的各種潤滑油屬性也非常有必要。

　　1、普通礦物油

　　工作條件：中等條件，兼容性強。在正常工況下，推薦換油周期2000小時，避免結(jié)焦積碳形成，抗磨和腐蝕。

　　2、優(yōu)質(zhì)礦物油

　　工作條件：苛刻條件，在正常工況下，推薦換油周期3000小時，容許螺桿壓縮機低溫下啟動（-20℃）。

　　3、加氫裂解礦物油

　　工作條件：苛刻條件，在正常工況下，推薦換油周期4000小時，容許螺桿壓縮機低溫下啟動（-25℃）。

　　4、半合成油

　　工作條件：苛刻條件，在正常工況下，推薦換油周期5000小時，容許螺桿壓縮機低溫下啟動（-36℃）。

　　5、合成烴油（PAO）

　　極佳的分水性，低揮發(fā)，可降解，兼容性強，聚乙二醇（聚醚）、硅油除外。在正常工況下，推薦換油周期8000小時，容許螺桿壓縮機低溫下啟動（-40℃）。

　　6、合成酯油

　　無殘?zhí)浚邆溆吐非逑垂δ?，可降解，兼容性強，能跟任意礦物油融合，聚乙二醇（聚醚）、硅油除外。在正常工況下，推薦換油周期8000小時，容許螺桿壓縮機低溫下啟動（-40℃）。

　　7、聚乙二醇（聚醚）油

　　可降解、無積碳、低揮發(fā)等，兼容性差。在正常工況下，推薦換油周期8000小時，容許螺桿壓縮機低溫下啟動（-50℃），專門針對使用聚乙二醇（聚醚聚酯）的螺桿壓縮機主機。

　　8、合成硅油

　　十年免更換，適用噴油螺桿，不產(chǎn)生積碳、油泥或碳漆，管路系統(tǒng)不會殘留潤滑油副產(chǎn)物，與各種金屬材料和密封件匹配性好。外觀為無色透明水裝液體，另外，粘度指數(shù)極高，容許螺桿壓縮機低溫下啟動（-65℃），專門針對原廠使用硅油的螺桿壓縮機主機。

　　那么，不同基礎(chǔ)油的螺桿壓縮機潤滑油成品能否兼容呢？請參照以下表格。

　　如何解決壓縮機系統(tǒng)油垢

　　在壓縮機工作過程中，由于被壓縮的空氣吸收了功，從而引起被壓縮空氣溫度上升，熱量會通過許多途徑從壓縮氣體中傳出，這些途徑包括殼體、潤滑系統(tǒng)、散熱系統(tǒng)等等。壓縮機實際工作中有10%～20%的功轉(zhuǎn)換成熱能，而這些熱能都被壓縮空氣和潤滑油吸收。

　　壓縮機排氣溫度越高，油分的使用壽命越短。因為溫度高，會有更多的潤滑油處于氣態(tài)，增加油分的工作困難。溫度過高必然降低潤滑油的使用壽命，以及所有密封件及管路的使用壽命。

　　設(shè)備在運行過程中過高的油溫會降低輸氣系數(shù)和增加功率消耗，甚至出現(xiàn)軸承散珠事故。溫度過高還會使?jié)櫥驮诮饘俚拇呋鲁霈F(xiàn)熱分解，生成對工作有害的游離碳、膠質(zhì)和水分，日積月累，這些物質(zhì)若遇瞬間高溫則導(dǎo)致積碳形成，嚴重時導(dǎo)致主機螺桿咬死。

　　因此，解決壓縮機系統(tǒng)油垢、膠質(zhì)物或積碳的方法就是清洗。

　　目前空壓機售后服務(wù)單位大多采用在線清洗劑、酸性清洗劑、堿性清洗劑和溶劑型清洗劑，酸性和堿性清洗劑一般稱為水基清洗劑。溶劑型清洗劑和水基型清洗劑各有利弊：

　　1、在線積碳清洗劑一般選用油性清洗劑。分為兩種，一種是添加劑，可以按比例添加到即將要保養(yǎng)的壓縮機油路隨機運轉(zhuǎn)，主要分解清理油路系統(tǒng)的輕度油污；一種是清洗油，壓縮機保養(yǎng)前放掉舊油，直接加注該清洗油，待運行30分鐘至2個小時排出，系統(tǒng)加注新油。若系統(tǒng)膠質(zhì)物或積碳嚴重，建議選用水基清洗劑或溶劑型清洗劑行進拆機浸泡清洗。

　　2、水基清洗劑是以水為基質(zhì)的清洗產(chǎn)品，對環(huán)境安全。一般推薦循環(huán)清洗，浸泡清洗時效果相對緩慢，與以有機溶劑為基質(zhì)的產(chǎn)品相比有很多優(yōu)點，例如：價格便宜、使用方便。缺點：需大量用水沖洗，堿性清洗劑與油污發(fā)生反應(yīng)，生成易溶化合物，使油垢溶解，然后用水將其沖洗干凈。清洗時需謹慎觀察，防止造成合金的晶間脫鉻形成點腐蝕。

　　3、溶劑型清洗劑是以有機溶劑為基質(zhì)的清洗產(chǎn)品，溶劑型清洗劑大致分兩種：一種是有兩層液體構(gòu)成，上層為水性防護液覆蓋，下層為強力滲透劑的溶劑型清洗劑；另一種是有強力滲透劑和增效劑精制而成的純?nèi)軇┬颓逑磩Ｇ逑葱Ч笳咻^明顯，后者的缺點是沸點低，揮發(fā)較快；優(yōu)點是清洗后不殘留水分，迅速干燥，不需用水清洗。

　　注意事項：散熱器清洗時內(nèi)部機油會帶出來很多，所以在清洗好以后重新開機前需添加新的機油來補充管路和換熱器內(nèi)部的空間，防止開機瞬間因缺油而引起高溫現(xiàn)象。