螺桿壓縮機(jī)潤滑油基礎(chǔ)知識(shí)及故障處理

　　編者按造成螺桿壓縮機(jī)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(shí)以及清洗方法，以期延長螺桿壓縮機(jī)的使用壽命。

　　空壓機(jī)運(yùn)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(jī)主機(jī)排氣溫度是影響空壓機(jī)安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行的重要因素。空壓機(jī)運(yùn)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(jī)管理人員的重視。高溫的發(fā)生不僅影響生產(chǎn)，還會(huì)加劇設(shè)備的損耗，縮短其正常使用壽命。此外高溫還會(huì)加速空壓機(jī)油劣化，引起潤滑性能降低、閃點(diǎn)下降等，有時(shí)高溫還會(huì)在內(nèi)外因共同作用下引發(fā)油品自燃，導(dǎo)致空壓機(jī)燒毀，甚至發(fā)生爆炸事故。因此，應(yīng)高度重視設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)的高溫問題，及時(shí)消除隱患，保障生產(chǎn)用氣要求。

　　空壓機(jī)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(diǎn)時(shí)會(huì)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(yán)重者可能會(huì)因?yàn)槔淠^多，使油氣桶內(nèi)的潤滑油因?yàn)楸戎仃P(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(huì)使主機(jī)軸承不能及時(shí)得到潤滑而燒毀，z*終導(dǎo)致主機(jī)故障。而高排氣溫度，使壓縮機(jī)為考慮膨脹而預(yù)留的間隙增大，高泄漏讓壓縮機(jī)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(huì)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(yán)重者會(huì)使主機(jī)結(jié)焦卡死。盡管螺桿空壓機(jī)設(shè)計(jì)有高溫保護(hù)（110℃自動(dòng)停機(jī)），但還是要謹(jǐn)慎對(duì)待空壓機(jī)長期高溫問題。

　　螺桿空壓機(jī)高溫的原因

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

　　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(fēng)情況，冷卻器堵塞，冷卻水、冷卻風(fēng)量不足等。

　　1、環(huán)境因素、室內(nèi)通風(fēng)情況

　　因設(shè)備運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生大量熱量，此熱量如不及時(shí)導(dǎo)出室外，可能在室內(nèi)造成空氣封閉循環(huán)流動(dòng)，即空壓機(jī)換熱排出的熱量會(huì)由空壓機(jī)進(jìn)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(chǎng)所的換氣狀態(tài)判斷環(huán)境溫度超過40℃ 時(shí)，有必要進(jìn)行強(qiáng)制換氣。

　　室內(nèi)換氣的注意事項(xiàng)：

　　●進(jìn)、排風(fēng)口位置

　　進(jìn)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(dāng)配備進(jìn)風(fēng)口過濾裝置。排風(fēng)口一般設(shè)置于屋頂或墻壁的上方，并加設(shè)防護(hù)設(shè)施。

　　●排風(fēng)通道

　　排風(fēng)通道流通面積應(yīng)足夠大；

　　排風(fēng)通道盡可能短以降低流阻，根據(jù)壓縮機(jī)的排風(fēng)量，計(jì)算排風(fēng)通道的阻力，如果壓力損失超過20Pa時(shí)，需設(shè)置輔助排風(fēng)扇；

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

　　2、冷卻器堵塞

　　冷卻器有風(fēng)冷板翅式換熱器和水冷殼管式換熱器等，隨使用時(shí)間推移，因環(huán)境或冷卻水水質(zhì)等關(guān)系，冷卻器會(huì)出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，這個(gè)可以通過冷卻器入口及出口溫差即可確認(rèn)。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(duì)于風(fēng)冷式換熱器的堵塞可用0.2MPa以上壓縮空氣反復(fù)吹掃，嚴(yán)重者可整體拆卸清洗。對(duì)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(chǎng)使用冷卻水質(zhì)不同，對(duì)于管式換熱器的堵塞需要通過不同化學(xué)藥劑進(jìn)行循環(huán)清洗。

　　3、冷卻水、冷卻風(fēng)量不足

　　●冷卻風(fēng)量不足

　　查看控制面板風(fēng)機(jī)啟停溫度是否設(shè)置合理、冷卻風(fēng)扇是否及時(shí)動(dòng)作或損壞；吸氣口防風(fēng)塵網(wǎng)應(yīng)定期吹掃，防止堵塞；另外排風(fēng)通道的設(shè)計(jì)安裝不合理，排風(fēng)量過小或通道阻力大，都會(huì)影響設(shè)備的氣量，導(dǎo)致空壓機(jī)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(shí)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(jī)不像無油機(jī)那樣必須有專門的油泵，螺桿壓縮機(jī)潤滑油的循環(huán)是借助油分與主機(jī)噴油口之間的壓差來維持。

　　1、潤滑油

　　潤滑油是螺桿壓縮機(jī)中非常重要的工作介質(zhì)，需具備高氧化性、高閃點(diǎn)、高溫穩(wěn)定性強(qiáng)；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(jī)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?cái)嚢锠顟B(tài)，很容易形成泡沫。如果油位過高（判斷油位，z*好在空壓機(jī)加載狀態(tài)下觀察油位計(jì)更為準(zhǔn)確），大量泡沫會(huì)進(jìn)入油分，使得氣體通過阻力增大，油耗增加，嚴(yán)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(duì)設(shè)備穩(wěn)定可靠運(yùn)行有決定作用，若使用不當(dāng)，可導(dǎo)致壓縮機(jī)嚴(yán)重高溫，甚至主機(jī)故障。

　　潤滑油在保養(yǎng)周期內(nèi)，隨時(shí)間推移會(huì)有所損耗，此時(shí)因?yàn)橛蜌馔皟?nèi)油量減少，設(shè)備運(yùn)行溫度會(huì)有所增高。根據(jù)運(yùn)行油位計(jì)指示，達(dá)到z*低限時(shí)，就需要停機(jī)補(bǔ)充潤滑油，潤滑油的連續(xù)補(bǔ)給，并不會(huì)改善其劣化狀態(tài)，因此若壓縮機(jī)到達(dá)油品更換周期，需全部排空更換壓縮機(jī)專用潤滑油。壓縮機(jī)如在多粉塵及高溫環(huán)境下運(yùn)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(shí)的，建議縮短到1000-1500小時(shí)；正常工況下?lián)Q油周期是4000小時(shí)的，建議縮短到2000-2500小時(shí)；其他換油周期的以此類推）。

　　在條件許可的情況下，壓縮機(jī)潤滑油可以采用定期抽驗(yàn)的方法，根據(jù)油樣結(jié)果酌情是否更換。一般壓縮機(jī)設(shè)備運(yùn)行一年左右，建議對(duì)壓縮機(jī)整個(gè)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(fèi)對(duì)象是螺桿壓縮機(jī)整機(jī)養(yǎng)護(hù)。隨著螺桿壓縮機(jī)的日益普及，由于螺桿壓縮機(jī)保養(yǎng)知識(shí)的缺乏，處于亞健康的螺桿壓縮機(jī)也越來越多，螺桿壓縮機(jī)在線積碳清洗劑也就應(yīng)運(yùn)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(diǎn)，很快被市場(chǎng)接受。但要明確的是：在線積碳清洗劑只有在每次壓縮機(jī)換油時(shí)，堅(jiān)持使用才能減少油路結(jié)焦積碳幾率。若主機(jī)機(jī)頭和油路已經(jīng)嚴(yán)重結(jié)焦積碳，就必須改用線下清洗（主機(jī)、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(dòng)作不良

　　溫控閥作為壓縮機(jī)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(jī)的高溫與否。溫控閥主要控制壓縮機(jī)的z*低噴油溫度，因?yàn)檩^低的噴油溫度會(huì)使壓縮機(jī)油分內(nèi)因?yàn)閴毫β饵c(diǎn)關(guān)系而析出冷凝水，容易產(chǎn)生壓縮機(jī)潤滑油乳化現(xiàn)象，縮短潤滑油的使用壽命。當(dāng)溫控閥感溫探頭測(cè)得的油溫低于其動(dòng)作值時(shí)（感溫元件的動(dòng)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(jī)；當(dāng)溫控閥感溫探頭測(cè)得的油溫高于其動(dòng)作值時(shí)，內(nèi)部感溫探頭頂針動(dòng)作，推動(dòng)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(jī)。

　　3、油過濾器堵塞

　　螺桿式壓縮機(jī)的油過濾器一般為旋裝式紙質(zhì)過濾器，過濾精度為12um時(shí)有50%的雜質(zhì)分離率，過濾精度為30um時(shí)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(jī)正常潤滑。油濾內(nèi)底部有止回安全閥，隨使用時(shí)間推移，沉積在濾紙上的雜質(zhì)顆粒會(huì)引發(fā)壓差增大，當(dāng)達(dá)到一定壓差值時(shí)，旁通閥打開，潤滑油不經(jīng)過過濾即噴入主機(jī)，這樣確保主機(jī)足夠潤滑。但通過旁通閥進(jìn)油后，潤滑油中的大量雜質(zhì)也帶入機(jī)頭，如不及時(shí)處理，會(huì)大大縮短壓縮機(jī)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(jī)使用的循環(huán)油管為膠管，隨使用時(shí)間延長，膠管長期處于高溫高壓下，可能會(huì)出現(xiàn)露點(diǎn)，導(dǎo)致設(shè)備高溫報(bào)警。更換新油管時(shí)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(jī)瞬間高溫，設(shè)備停機(jī)。

　　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(jī)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(jī)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(jìn)入后部空氣管道，不但會(huì)增加后處理的困難，還會(huì)使油耗增加，長此以往設(shè)備缺油，高溫報(bào)警。

　　三、設(shè)備主機(jī)再壓縮及過負(fù)荷

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

　　壓縮機(jī)過負(fù)荷運(yùn)行同樣會(huì)引起排氣高溫現(xiàn)象發(fā)生，檢查壓縮機(jī)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(huì)造成壓縮機(jī)卸載后不能及時(shí)全部關(guān)閉進(jìn)氣閥，導(dǎo)致壓縮機(jī)壓力緩慢升高，設(shè)備超壓運(yùn)行。油分芯堵塞時(shí)，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(cè)到的壓力卻很低，此時(shí)壓縮機(jī)會(huì)根據(jù)壓傳給出的信號(hào)繼續(xù)超負(fù)荷加載運(yùn)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(jī)高溫的原因之后，我們?cè)诒疚膬H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(jī)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(qiáng)。在正常工況下，推薦換油周期2000小時(shí)，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(shí)，容許螺桿壓縮機(jī)低溫下啟動(dòng)（-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(shí)，容許螺桿壓縮機(jī)低溫下啟動(dòng)（-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(shí)，容許螺桿壓縮機(jī)低溫下啟動(dòng)（-36℃）。

　　5、合成烴油（PAO）

　　極佳的分水性，低揮發(fā)，可降解，兼容性強(qiáng)，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(shí)，容許螺桿壓縮機(jī)低溫下啟動(dòng)（-40℃）。

　　6、合成酯油

　　無殘?zhí)?，具備油路清洗功能，可降解，兼容性?qiáng)，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(shí)，容許螺桿壓縮機(jī)低溫下啟動(dòng)（-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(shí)，容許螺桿壓縮機(jī)低溫下啟動(dòng)（-50℃），專門針對(duì)使用聚乙二醇（聚醚聚酯）的螺桿壓縮機(jī)主機(jī)。

　　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(huì)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(jī)低溫下啟動(dòng)（-65℃），專門針對(duì)原廠使用硅油的螺桿壓縮機(jī)主機(jī)。

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

　　如何解決壓縮機(jī)系統(tǒng)油垢

　　在壓縮機(jī)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(huì)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(jī)實(shí)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(jī)排氣溫度越高，油分的使用壽命越短。因?yàn)闇囟雀?，?huì)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(yùn)行過程中過高的油溫會(huì)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(huì)使?jié)櫥驮诮饘俚拇呋鲁霈F(xiàn)熱分解，生成對(duì)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(yán)重時(shí)導(dǎo)致主機(jī)螺桿咬死。

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

　　目前空壓機(jī)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(jī)油路隨機(jī)運(yùn)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(jī)保養(yǎng)前放掉舊油，直接加注該清洗油，待運(yùn)行30分鐘至2個(gè)小時(shí)排出，系統(tǒng)加注新油。若系統(tǒng)膠質(zhì)物或積碳嚴(yán)重，建議選用水基清洗劑或溶劑型清洗劑行進(jìn)拆機(jī)浸泡清洗。

　　2、水基清洗劑是以水為基質(zhì)的清洗產(chǎn)品，對(duì)環(huán)境安全。一般推薦循環(huán)清洗，浸泡清洗時(shí)效果相對(duì)緩慢，與以有機(jī)溶劑為基質(zhì)的產(chǎn)品相比有很多優(yōu)點(diǎn)，例如：價(jià)格便宜、使用方便。缺點(diǎn)：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(shí)需謹(jǐn)慎觀察，防止造成合金的晶間脫鉻形成點(diǎn)腐蝕。

　　3、溶劑型清洗劑是以有機(jī)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(hù)液覆蓋，下層為強(qiáng)力滲透劑的溶劑型清洗劑；另一種是有強(qiáng)力滲透劑和增效劑精制而成的純?nèi)軇┬颓逑磩?。清洗效果后者較明顯，后者的缺點(diǎn)是沸點(diǎn)低，揮發(fā)較快；優(yōu)點(diǎn)是清洗后不殘留水分，迅速干燥，不需用水清洗。

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