作者：刘晓晨

（黔希煤化工投资有限责任公司）

摘　要：在化工生产中，压缩机组在生产流程中作为提供驱动力和制冷源异常波动的主要设备，一直扮演着重要角色。由于机组设备故障维修周期较长，备品备件到位慢，若平时维护保养不到位，故障问题未能分析彻底，出现计划外停车检修状况，就会对企业经济效益造成较大影响。本文结合某公司大修期间对机组轴瓦温度及振动异常波动的原因进行分析，简要阐述在翻瓦拆检过程中发现的漆膜问题及相应的解决措施，以供同行参考。

关键词：漆膜；压缩机；轴瓦；措施

压缩机轴瓦漆膜现象形成的原因比较复杂，尤其是目前机组润滑油分析指标项目较常规，并没有针对性地进行漆膜倾向性检查和对漆膜附着物进行专项检测。导致机组轴瓦漆膜产生后并没有试验数据支撑，也没有较好的判断手段。对于长时间运转的压缩机，润滑油漆膜的形成是必然的，如果对机组产生了不利影响，就要找出漆膜形成的原因，必要时对润滑油进行更换或者采用树脂吸附、静电净化过滤等方式减少或消除对机组运行的影响。

1　机组运行概况介绍

本公司使用的尾气压缩机由大型龙头企业生产，采用抽汽背压式汽轮机驱动。该压缩机是三缸六段共二十二级叶轮结构，低压缸、中压缸和高压缸每个缸二段。三个缸体的第一段和第二段叶轮排列均为对排，以降低轴向推力。为了防止工艺气外漏还布置了带中间迷宫的双端面串联式干气密封系统，该机组压缩的气体为氢气6氧化碳混合气。

机组2021整年运行较为稳定，但低压缸非驱动端支撑轴承温度及振动时有波动，迅速上涨3—4μm后恢复，温度同步上涨3—4℃。2021年5月大修期间对支撑瓦块拆检发现轴瓦上有棕黑色附着物，判断是漆膜附着在巴氏合金上造成局部刮擦为振动和温度异常波动的主要原因。轴瓦结碳情况图及趋势图如图1和图2。

图1  压缩机径向轴承轴瓦结胶情况

图2  压缩机低压缸径向轴承轴瓦温度及振动波动趋势

2　漆膜形成的原理

漆膜是一种棕黑色的非溶解性沉淀物，主要成分是高分子烃类聚合物，是润滑油变质及抗氧化性下降后的产物。它主要来自汽轮机油的氧化降解产物，在高温、氧气和金属催化的多重条件下，润滑油生成复杂的氧化物和不饱和化合物，比如醛、醇类等，这些物质在润滑油中逐渐堆积和溶解，当浓度达到润滑油的溶解度饱和时，会在循环的过程在轴瓦金属表面沉积碳化，进一步氧化缩聚形成漆膜，难以去除。漆膜形成的过程主要是一种化学反应的方式，第一步就是基础氧化反应，空气进入油箱了，加上油箱温度的升高会促进氧化反应的发生。轴瓦这一块的局部温度更高，会加速这个反应的发生。氧化产物会被润滑油吸收溶解，达到饱和后就会析出附着在金属上。同时润滑油溶解度达到饱和后析出的氧化产物也是可溶性漆膜向不溶性漆膜的转化。高温区域润滑油向低温区域的流动，溶解性的下降也导致不溶性漆膜的增多及附着。漆膜会造成轴瓦间隙改变、油膜形成不良、转子动静摩擦和机组规律性振动。

3　漆膜的形成对机组造成的危害

3.1 对机组轴瓦造成影响及损害

润滑油氧化物、副产物等通过油循环会逐渐在轴瓦巴氏合金表面累积，特别是在高温变低温区域这一现象加速，也会在轴瓦的上油孔堆积堵塞油孔，影响轴瓦过油量，不利于轴瓦油膜的稳定性，造成局部轴瓦散热不好温度升高，严重时导致轴瓦动静部位摩擦，造成机组振动、轴瓦温度波动、轴瓦损伤。

3.2 对油系统整体运行产生不利影响

氧化产物会溶解在润滑油中，溶解度达到饱和后会析出，在油管和用油设备内累积。如果附着在换热器上面，堵塞换热器列管，会造成油系统上油温度升高，轴瓦降温效果差；润滑油内不溶性漆膜的增多，也会导致油过滤器压差上涨，泵出口压力增高；过滤器后压力降低，严重时候会导致油压低机组停车；轴瓦剐蹭产生的污染物也会沉积在油箱中，加速润滑油品质进一步劣化。

3.3 对调速系统产生影响

润滑油内沉积物增多，会在整个油系统内随润滑油循环，在调速系统高压油管内，在一些精密阀门管件中会堵塞，造成调速系统稳定性下降。特别是调速阀的错油门滑阀、电液转换器滑阀和速关组件卸荷阀等精密部件对油质要求比较高，微小的杂质可能就会对调速系统产生危害，严重时会造成机组转速失控、转速波动大和机组误动作跳车等事故。

4　漆膜现象发生的影响因素

4.1  润滑油品质

一般判断润滑油品质劣化是不是造成漆膜产生的条件，得通过油品指标分析来判断。常规的润滑油分析指标颗粒度、酸值、抗乳化性和水分机械杂质等不足以反应出问题。判断润滑油的氧化指标一般对油样的旋转氧弹值、油膜倾向指数、酚类抗氧化剂和胺类抗氧化剂含量进行分析。而导致这些指标恶化的因素是比较多的，比如主油箱密封不严或者隔绝气保护效果差导致润滑油与空气长期接触氧化；管道设备锈蚀对润滑油产生污染加速氧化的发生；防雨措施失效或换热器内漏导致油内进水。这些因素都是导致润滑油品质下降的影响条件。一些特定机组的压缩气体也会和润滑油中的酸性物质产生化学反应，例如氨气工艺气通过干气密封、轴承箱等渠道污染润滑油，与酸性除锈剂生成有机酸铵等，进一步缩聚为高分子污染物。

4.2 轴瓦局部表面温度较高

润滑油在机组局部温度过高，会加速降解过程产生漆膜，附着在这些区域。这比氧化的过程更快。特别是轴瓦部件油膜的厚薄程度决定了漆膜现象的严重程度。受转子重量、轴向力、轴承结构、上油量和上油角度等影响，油膜越薄部位漆膜现象越严重；在高温区向低温区流动的过程中，解析物的增大也会加速这一过程。

4.3 机组存在静电流放电现象

机组都有导电释放静电的接地，若这些装置没有起到作用，局部的小摩擦会产生静电，润滑油导电性比较差，静电累计在转子上，当产生放电现象时会造成瞬间高温而引起漆膜的产生。

5　漆膜产生后的应对措施

5.1 更换新的润滑油或者置换一部分

机组润滑油品质下降导致漆膜的产生，影响机组的运行。可以在线置换一部分润滑油，旧油放掉一部分再补入新油。等到机组停车时可以将润滑油全部更换。油置换可以从根本上去除油内污染物、增加氧化剂和减缓氧化的产生。如果油的型号不符合特定的工况，也可以更换具备抗氨性或其他理化性质的润滑油。

5.2 排查原因减缓漆膜的产生

漆膜产生的原因或润滑油品质下降的原因要排查清楚。更换新的轴瓦或换新油只会暂时让工况恢复正常。如果主要影响因素仍存在的话，后续还是会逐渐有新的漆膜累积。比如如果是工艺气漏入发生反应产生的漆膜，就要改造密封系统，隔绝工艺气；如果是主油箱污染问题，就要找出并去除外界污染源；如果是轴瓦温度过高，就要调整设定间隙，或改变注油方式注油量等来缓解漆膜现象。平时机组也要确保接地线完好，消除轴瓦放电现象。

5.3 采用专用过滤系统

受溶解度的影响，漆膜在润滑油中也分为可溶性和不溶性两种形式存在，并且有一定的动态平衡关系。普通的过滤手段如油过滤器、滤油机等受过滤精度影响，只能去除一部分不溶性漆膜，但也会造成可溶性漆膜向不溶性平衡转移，达不到预期效果。

如果用专用的油膜滤油机，自带有静电净化系统和树脂吸附系统，可去除微小颗粒物，也可过滤吸附可溶性漆膜污染物，改变平衡方向，增加不溶性漆膜溶解空间，对可溶性和不溶性漆膜都有去除效果。

6　结语

离心式压缩机一般都是作为化工流程的驱动及制冷等关键设备使用，占据着重要位置。机组的损坏维修周期较大，故障停车都会造成主力生产系统中断，对企业经济效益产生严重的影响。漆膜的产生是润滑油长期循环运行的必然现象，有效的润滑管理以及润滑油理化指标监控是大机组管理的重要工作，如何减缓漆膜的产生以及减少漆膜对机组安全运行的危害，也是需要共同研究解决的问题。本文对漆膜的性质和形成过程、影响漆膜生成的因素以及漆膜的危害、目前去除减缓漆膜影响的方法手段等做了简单地归纳，以便在产生共性问题时，为同行提供一定的参考。

来源：今日压缩机

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