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空壓機油流失的原因和防范措施
時間:2018-11-13

化工、儀表、礦山、石油、冶煉等工業部門都需要壓縮空氣提供動力源,這些企業都建有空氣壓縮機站(簡稱空氣壓縮機站),安裝有各種型號的空氣壓縮機。嚴格執行空壓機操作規程,及時發現并根絕故障風險,不只有助于延長空壓機的運用壽命,并且能確保空壓機操作人員安全。
潤滑油雖不起眼,但由于滲透、泄漏等原因,在生產、使用過程中跑損會對工廠的正常運轉造成非常大的影響。其實,潤滑油泄漏除了損害設備、降低設備使用壽命、造成計劃外停機外,還是一系列工廠安全問題的導火索。泄漏容易增加高壓注油風險、機械傷害、火災隱患、員工跌倒幾率等,并且還會污染周圍環境、引發環境問題。
刮油器部件效果不佳造成潤滑油的流失
刮油器部件設計的結構不合理、安裝錯誤、零件加工的質量欠佳及刮油環長期運轉造成的磨損,都會造成刮油器部件刮油功能的下降,致使機身油池里的潤滑油沿著活塞桿與刮油環之間的間隙進入接筒。無接筒結構的壓縮機,潤滑油將通過填料密封環直接進入氣缸。如果進入接筒內的潤滑油量比較大,則一定是刮油器存在問題。解決方法見下:
1、檢查刮油環的方向是否裝反,使刮油環失去了最好的刮油效果,正確的安裝方向是單向刮油環的刀刃朝向機身側。
2、觀察刮油環的磨損情況,確認拉緊彈簧是否能起到緊固刮油環的作用。如刮油環磨損嚴重,應更換新刮油環,彈簧失效應更換新彈簧。

3、檢查刮油環與刮油盒之間的間隙值,間隙過小甚至無間隙,致使刮油環不能在刮油盒內部活動,刮油環的刀刃不能與活塞桿密切貼合,刮油環失去了良好的刮油功能。反之,間隙值過大,由于活塞桿做往復運動,刮油環會隨著活塞桿運動,左右撞擊刮油盒,故刮油環同樣不能很好的起到刮油作用。正確的刮油環與刮油盒的間隙值應在0.05~ 0.1mm之間。

潤滑油在使用中流失原因主要有化學原因、物理因素及雜質引起。
化學原因:由于在磨擦潤滑部位受熱及空氣的影響,基礎油和稠化劑被氧化,導致潤滑油的皂結構被破壞,使用中出現軟化流失;物理原因:由于磨擦部位的運轉,潤滑油不斷受到剪應力的影響,使皂結構受到破壞,軟化流失;雜質原因:運動體內產生磨耗,這些金屬粉能加速潤滑油的氧化產生有機酸,從而破壞脂的結構,造成潤滑油失效。根據設備的使用工況(包括負荷、溫度、轉速等)正確選擇潤滑油,可延長潤滑油的使用壽命。
與酸或酸性氣體接觸的部位,不宜選用鋰基脂或復合鈣、復合鋁、膨潤土潤滑油。這些潤滑油遇酸(弱酸)或酸性氣體如空氣中含微量的HCL,潤滑油會變稀流失,造成軸承防護性不良,容易腐蝕,更為嚴重的是潤滑不良。還有某些印染廠使用活性燃料放出HCL氣體,不僅設備造成腐蝕,而且使軸承內的潤滑油很容易變質,這些部位應選用抗酸性能好的復合鋇基潤滑油或脲基潤滑油,若是接觸強酸或強氧化介質,則應使用全氟潤滑油。
同海水或食鹽水接觸的部位,應當選用復合鋁基脂;同天然橡膠或油漆接觸的部位,應避免選用酯類油尤其是雙酯類型油為基礎油的潤滑油;接觸燃料油類或石油基潤滑油類介質的部位應選用特種的如7903號耐油潤滑油;同甲醇相接觸的也應選用專用的潤滑油如耐甲醇潤滑油等等。
根據壞境選用潤滑油,潤滑部位所處的環境和所接觸的介質對潤滑油的性能有極大影響,因此在選擇潤滑油時,應慎重考慮。潮濕或易與水接觸的部位,不宜選擇鈉基潤滑油,甚至可以不選用鋰基潤滑油。因為鈉基潤滑油抗水性較差,遇水容易變稀流失和乳化。有些部位用鋰基脂也無法滿足要求,如立式水泵的軸承可以說是經常浸泡在水中的,用鋰基脂也發生乳化,壽命很短,軸承很容易損壞。在這樣的部位應當選用抗水性良好的復合鋁基潤滑油或脲基潤滑油。汽車、拖拉機和坦克底盤,常在潮濕與易與水接觸的環境下工作,我國目前多用鈣基潤滑油或鋰基潤滑油,國外許多選用抗水性能更好的鋰-鈣基脂或脲基潤滑油。

空氣壓縮機站燃燒爆炸的防范措施
1、嚴格控制機身內潤滑油的流失
通過上面的分析我們得出結論:潤滑油是引起空氣壓縮機站燃燒爆炸的罪魁禍首。如何防止潤滑油超量進入氣缸是關鍵所在。機身油池內的潤滑油流失是最危險的,一旦發生一級填料池泄漏嚴重,大量的潤滑油就會吸入氣缸,后果可想而知。長春第一汽車制造廠2000年發生的空氣壓縮機站爆炸事故,近百米輸氣管線炸毀,大量機身潤滑油流失是引起此次事故的重要原因。
運轉的壓縮機日常操作維護,一定要經常通過視油板觀察油位狀況。一旦發生超過正常油耗的油位下降,應及時查明原因,消除隱患。千萬不要忽視潤滑油流失將會帶來的嚴重后果。
2、使用無油潤滑空氣壓縮機
新建空氣壓縮機站應安裝無油潤滑空氣壓縮機,避免向氣缸內注油潤滑,減少燃燒物的產生,降低爆炸事故發生的起因。盡管無油潤滑空氣壓縮機較有油潤滑空氣壓縮機在價格上貴一些,但是有油潤滑空氣壓縮機將消耗大量的潤滑油(氣缸注油),冷卻器,液氣分離器及管線的清除工作量大大高于無油潤滑空氣壓縮機,管理費用上升,從長遠觀點及安全性考慮,無油潤滑空氣壓縮機是經濟的。
3、空氣壓縮機應設置后冷卻器和分離器
走訪空氣壓縮機站發現,現行運轉的空氣壓縮機大多數是有油潤滑空氣壓縮機,并且大多沒有后冷卻器和液氣分離器,這可能是當時訂購設備時考慮減少后冷卻器和液氣分離器可減少部分資金。認為使用壓縮空氣沒有含油量及溫度限制,或考慮到輸送管線較長,起到了降溫作用,忽視了沒有后冷卻器和液氣分離器所帶來的危險性。混入潤滑油的高溫空氣直接進入儲氣罐及排氣管線,高溫區段可延長數百米,為油積碳沉淀物的生成提供了條件。也就是為管線爆炸提供了起因,為安全起見,應設置后冷卻器和液氣分離器,并及時排放油水積液。
4、選擇合適的潤滑油
應按產品使用說明書規定選用潤滑油。為保證壓縮機安全運轉,對潤滑油提出的要求是:所有的油膜應該是暫時的,即不斷的蒸發和更新。蒸發的油應能很快地隨空氣進入壓縮機的冷區,此處的積碳危害較小。有的粘度較高,蒸發得較慢,進而滯留在熱區并強烈的氧化。因而認為采用高閃點潤滑油比較安全的想法是錯誤的。所謂閃點是指某物質在大氣壓力下加熱形成的蒸氣壓力達到用明火點燃的下極限濃度時的溫度。閃點越高的潤滑油越容易產生較多的積碳,而閃點較低的潤滑油積碳較少,即比較穩定。
5、正確選擇油耗量
正確選擇油耗量的定額,能有效的降低油積碳沉淀物的形成。一般的說壓縮機制造廠所提出的潤滑氣缸的耗油量都偏高,通過運轉試驗可以降低油耗量定額。蘇聯專家K.C波里謝柯指出,供油量減少一半油積碳沉淀物的數量可以降低20~30倍。調查表明壓縮機站爆炸事故與維護人員對制定潤滑油耗量定額問題認識不足有關,錯誤的認為多注潤滑油有利于壓縮機的運行,忽視了過量潤滑油所帶來的隱患。
為了減少積碳沉淀物,冷卻器應盡可能靠近氣缸安裝,在壓縮機最末級建議安裝高效除油器。在壓縮機空氣系統中,應當避免促使油蒸氣或積碳聚集的結構缺陷,如容器中的死區、盲管、氣囊、由小直徑管道急劇變為大直徑管道。
6、清除油積碳沉淀物
因為完全避免油的氧化和分解是不可能的,因此,適時、定期地清除壓縮空氣系統中廢潤滑油和分解物具有特別的重要性。 當吹除容器時,油水乳液被除掉。容器吹除可完成清除冷凝液之外,還有第二個作用,就是對死區進行通風,降低了油蒸氣濃度。
前蘇聯的《設備與壓縮機、管道安全操作規范》規定,壓縮機通氣通道內清除油積碳沉淀物每六個月至少一次,有油過濾器時,在油過濾器之前,或者儲氣罐之前,包括儲氣罐在內都要清洗。清洗劑可選用蘇打、堿或者烷基苯璜酸鈉溶液。清洗結束后,必須從系統中仔細除去化學劑,因為它的存在會促進腐蝕的積碳。
7、消除燃燒源
為了避免形成靜電,壓縮機裝置應當接地。閥門附件不可突然開啟或關閉。為了預防可能產生的火花,不允許容器和管道零件松動,禁止采用具有可燃性的密封材料。特別著重指出,壓縮機裝置為防止氣體倒流均設有止回閥(重力式閥),這是很危險的。活塞式壓縮機輸送氣體是脈動的,加之用氣量的波動性,氣流很不穩定,閥瓣隨氣流波動上下動作,撞擊閥體密封面,閥瓣較重,而且速度又快,沖擊能量很大,很容易產生火花,引燃油積碳沉淀物。同時升降式止回閥的撞擊聲音也是很大的噪音源,影響操作工身體健康,建議取消升降式止回閥。旋起式止回閥由于閥瓣質量較小,沖擊能量較升降式小得多,因此安全性較好一些,尤其是閥瓣上包有氯丁橡膠類非金屬材料,更加安全可靠;選用類似壓縮機排氣閥性質的止回閥,由于閥片質量小、升程小、沖擊能量不會產生火花,是理想的壓縮機用止回閥。
8、注意材料的使用
當潤滑油中混入鋁的細粉末,著火的溫度會大大降低,油積碳沉淀物中如存在銅和銹蝕時,或者從銅管和鐵中溶出的銅、鐵離子生成的羧酸,會更增加著火爆炸的危險性。因此,壓縮機裝置中緩沖器、冷卻器、液氣分離器及儲氣罐內壁應杜絕使用鋁粉類防銹漆。使用銅管作為換熱管的冷卻器,當有青綠色冷凝液排出時,此時一定要注意油沉淀物的積聚情況,油積碳沉淀層允許的最大厚度不超過3mm,否者很容易發生爆炸事故。
特別提請注意的是,氣體管路不要采用鍍鋅管材。認為鍍鋅管材不易生銹,是較好的氣管路用材料的觀點是錯誤的。鋁、銅、鋅都可能成為潤滑油熱氧化的催化劑。
9、選擇合適的氣流速度
為了防止形成油與空氣混合物的爆炸濃度,正確選擇壓縮機裝置各區段空氣流速是很重要的。瑞典阿特斯拉公司進行的研究指出,當空氣流的速度超過8m/s時,油沿排氣管壁面做較快的移動,不會產生很大的變化。因為空氣壓縮機站所提供的壓縮機空氣屬于低壓氣體,氣流速度應在12~18m/s,早期的空氣壓縮機站輸氣管路追求減少壓力損失,管徑選得都比較大,不但浪費大量的鋼材,而且從安全的角度看,也是不合適的。為了使壓縮空氣流有效的冷卻自動加熱的油積碳沉淀物,空氣流速絕對不可以低于2m/s,如低于此流速時,管路系統必須進行改造,否者將成為壓縮機系統爆炸燃燒的隱患。

潤滑油引起的設備故障及解決措施

(一)設備溫度超限

現象1:新設備或舊設備更換新軸承開始運轉溫升且高,運轉磨合后溫度仍超限

產生的原因及對策:潤滑脂填量過多;潤滑脂基礎油粘度過大或潤滑脂稠度高;選擇潤滑油潤滑;軸承內含有顆粒機械雜質。

現象2:正常運轉軸承脂溫升快且高

產生的原因及對策:全密封軸承內潤滑失效,更換新脂;非密封軸承內補充新脂周期過長,潤滑脂不足;集中潤滑系統管路或分配器堵塞。

(二)設備震動和異常噪聲

現象1:設備在正常運轉中出現異常震動

產生的原因及對策:影響因素較多,從潤滑因素分析可能是:潤滑脂不足使接觸面微突體相互碰撞,產生高頻沖擊脈沖震動,潤滑狀態惡化,軸承表明產生剝落;潤滑脂選用不當,需選擇極壓脂和稠度合適的脂;潤滑脂失效和供脂管路堵塞,供脂中斷。

現象2:出現不規則異常響聲

產生的原因及對策:若異常響聲的周期及頻率均無規律,可能是潤滑脂失效或進入雜質,須更換潤滑脂;若異常響聲的周期及頻率有一定的規律,可能是軸承局部損壞,須更換軸承。

(三) 軸承滾動面表面磨損

現象1:磨損

產生的原因及對策:設備運轉負荷過大或潤滑脂流失,摩擦表面處于邊界摩擦狀態導致磨損,可以選擇極壓脂或潤滑脂稠度及基礎油粘度較大的產品。

現象2:微動磨損

產生的原因及對策:處于緩慢擺動和靜置狀態的軸承,當外界強烈震動和負荷很大時軸承受力部位產生微小壓痕和金屬氧化粉末,選擇極壓潤滑脂。

現象3:早期疲勞和咬合

產生的原因及對策:中速運轉軸承當油膜破損時,在高接觸應力和摩擦力作用下,產生早期疲勞點蝕;高速運轉軸承當油膜破損時,導致軸承工作粘著和撕裂,應選擇極壓脂或稠度較大的脂;供脂管路堵塞,潤滑脂不足。

現象4:銹蝕

產生的原因及對策:潤滑脂中含金屬銹蝕成分。

選用脲基脂解決鋼段部位的軸承經常出現卡咬和燒結現象。


雖然潤滑油每次只泄漏一點點,但總量竟然這么大。泄漏發生時,找出源頭當然是第一要務。只有謹慎處理才能徹底解決泄漏問題。不過說起來容易做起來難,操作者通常都是看見地面上有油跡了才意識到設備發生油品泄漏了。但實際上,有時候不管怎么湊近看,僅靠肉眼也很難找出泄漏的源頭。因為油品都是從小孔或者小裂縫里滲漏出來的,這些微小的問題部位可能被油品覆蓋住了,不容易被發現。

潤滑油是引起空壓機站焚燒爆破的元兇巨惡。怎么避免潤滑油超量進入氣缸是關鍵所在。機身油池內的潤滑油丟失是最風險的,一旦發作一級填料走漏嚴峻,很多的潤滑油就會吸入氣缸,后果可想而知。填料環及刮油環的結構、加工質量、裝置、磨損等是空壓機站壓縮機潤滑油丟失的主要因素,而潤滑油是空壓機站爆破焚燒的重要原因,有必要引起高度重視,不然因為潤滑油的丟失,將會對企業的安全生產埋下風險,構成嚴重經濟損失。潤滑油泄漏是設備運行過程中的常見問題,直接關系到設備的潤滑質量,并進一步影響設備的運行效率及使用壽命。所以,科學預防和控制潤滑油泄漏問題刻不容緩!

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