壓縮機(jī)作為核心動(dòng)力設(shè)備,如果發(fā)生異常容易引發(fā)很多問題,今天主要講的是壓縮機(jī)油品類的故障,70%左右的故障來自于油品的異常,因?yàn)橛推肥亲鳛閴嚎s機(jī)的 “血液”角色,油品質(zhì)量出現(xiàn)問題,通常反應(yīng)了其他部件出現(xiàn)了不同的異常,下面介紹一下壓縮機(jī)油常見故障分析與解決方案。通過在線監(jiān)測的方式,部署傳感器,結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)平臺,達(dá)到24小時(shí)監(jiān)測+超閾值預(yù)警+分析異常的功能。使用方式有設(shè)備油箱安裝和取樣監(jiān)測。
一、壓縮機(jī)油異常可以反應(yīng)設(shè)備的什么故障?
(一)壓縮機(jī)油潤滑不暢
壓縮機(jī)在運(yùn)行過程中,各運(yùn)動(dòng)部件如活塞、連桿、軸承等需要依靠潤滑油形成良好的潤滑膜,以減少摩擦和磨損。當(dāng)油液品質(zhì)出現(xiàn)問題時(shí),可能導(dǎo)致潤滑不暢,進(jìn)而引發(fā)部件磨損加劇、發(fā)熱異常,甚至出現(xiàn)卡滯、抱死等嚴(yán)重故障。具體表現(xiàn)為壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)噪音增加、振動(dòng)加劇、功率消耗增加,溫度傳感器顯示部件溫度過高。
(二)壓縮機(jī)磨損故障
包括金屬部件的異常磨損,如活塞環(huán)與氣缸壁的磨損、軸承的磨損等,以及非金屬部件的磨損,如密封件的磨損。磨損會(huì)導(dǎo)致部件間隙增加,壓縮效率下降,出現(xiàn)氣體泄漏等問題,影響壓縮機(jī)的正常工作性能。嚴(yán)重時(shí)可能引發(fā)部件斷裂,造成壓縮機(jī)停機(jī)甚至更嚴(yán)重的安全事故。
(三)金屬部件腐蝕故障
壓縮機(jī)內(nèi)部的金屬部件可能會(huì)受到油液中腐蝕性物質(zhì)的侵蝕,產(chǎn)生銹蝕。腐蝕會(huì)破壞金屬表面的保護(hù)膜,導(dǎo)致部件強(qiáng)度降低,縮短壓縮機(jī)的使用壽命。例如,氣缸內(nèi)壁的腐蝕會(huì)影響氣體的壓縮效果,閥片的腐蝕會(huì)導(dǎo)致密封性能下降,出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象。
(四)油內(nèi)堵塞故障
油液中的雜質(zhì)、沉淀物、膠質(zhì)等可能會(huì)堵塞壓縮機(jī)的潤滑系統(tǒng)油路、過濾器、噴油嘴等部件,導(dǎo)致油液流通不暢,影響潤滑和冷 卻效果。堵塞會(huì)使部件得不到充分的潤滑和冷 卻,加劇磨損和發(fā)熱,嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致壓縮機(jī)停機(jī)。
(五)油氧化變質(zhì)故障
油液在高溫、高壓和氧氣的作用下,會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng),生成酸性物質(zhì)、膠質(zhì)和沉淀物等。氧化變質(zhì)的油液潤滑性能下降,腐蝕性增強(qiáng),會(huì)對壓縮機(jī)部件造成損害,同時(shí)也會(huì)影響油液的其他性能指標(biāo),如粘度、酸值等。
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二、壓縮機(jī)油不同故障的原因分析
(一)壓縮機(jī)油潤滑不 良的原因
1.粘度異常:油液粘度是影響潤滑性能的重要指標(biāo)。粘度不足時(shí),無法形成足夠厚的潤滑膜,導(dǎo)致部件直接接觸摩擦;粘度過高時(shí),油液流動(dòng)性差,不能及時(shí)輸送到潤滑部位,也會(huì)造成潤滑不 良。可能是由于油液選擇不當(dāng),未根據(jù)壓縮機(jī)的工作工況(如溫度、壓力、轉(zhuǎn)速等)選用合適粘度的潤滑油,或者油液在使用過程中因氧化、污染等原因?qū)е抡扯劝l(fā)生變化。
2.污染度高:油液中含有雜質(zhì)灰塵、金屬非金屬顆粒、纖維等污染物,這些污染物會(huì)破壞潤滑膜,加劇部件摩擦和磨損,同時(shí)也會(huì)堵塞潤滑系統(tǒng)油路,影響油液的流通。污染物可能來自外界環(huán)境的侵入,如空氣中的灰塵、水分等,或者壓縮機(jī)內(nèi)部部件的磨損產(chǎn)生的金屬顆粒等。
3.添加劑失效:潤滑油中添加了各種功能添加劑,如抗磨劑、抗 氧化劑、清凈分散劑等,以提高油液的性能。如果添加劑失效或消耗殆盡,油液的抗磨、抗 氧化、清凈分散等性能下降,導(dǎo)致潤滑不 良。添加劑失效可能是由于油液使用時(shí)間過長、工作溫度過高或油液受到污染等原因。
4.水分和氣泡:油液中含有水分會(huì)破壞潤滑膜,使油液的潤滑性能下降,同時(shí)水分還會(huì)促 進(jìn)油液的氧化和腐蝕。氣泡的存在會(huì)導(dǎo)致油液的潤滑不連續(xù),影響潤滑效果,并且氣泡破裂時(shí)會(huì)產(chǎn)生局部高溫和高壓,對部件造成沖擊損害。水分可能來自外界環(huán)境的侵入,如空氣中的水蒸氣冷凝,或者壓縮機(jī)冷 卻系統(tǒng)泄漏等;氣泡可能是由于油液在吸入過程中吸入空氣,或者油液的消泡性能不佳等原因。
(二)壓縮機(jī)油磨損故障的原因
1.潤滑不 良:如前所述,潤滑不 良是導(dǎo)致磨損加劇的主要原因之一。當(dāng)油液不能形成良好的潤滑膜時(shí),部件之間的金屬直接接觸,摩擦加劇,導(dǎo)致磨損加速。
2.污染度高:油液中的污染物顆粒,尤其是金屬和非金屬磨粒,會(huì)像磨料一樣對部件表面產(chǎn)生研磨作用,加劇磨損。這些顆??赡軄碜圆考恼Dp、安裝或維修過程中的殘留雜質(zhì),或者外界環(huán)境的侵入。
3.油液性能下降:油液的抗磨性能下降,如抗磨劑失效,無法在部件表面形成有 效的抗磨保護(hù)膜,導(dǎo)致磨損加劇。此外,油液的粘度、酸值等指標(biāo)異常也會(huì)影響其抗磨性能。
(三)壓縮機(jī)油腐蝕故障的原因
1.酸值過高:油液氧化生成的酸性物質(zhì)會(huì)對金屬部件產(chǎn)生腐蝕作用。酸值越高,腐蝕性越強(qiáng),尤其是當(dāng)油液中含有水分時(shí),會(huì)形成酸性溶液,加劇腐蝕。此外,油液中可能含有其他腐蝕性物質(zhì),如硫化物等,也會(huì)導(dǎo)致腐蝕故障。
2.水分存在:水分與油液中的酸性物質(zhì)結(jié)合,形成腐蝕性環(huán)境,加速金屬部件的腐蝕。同時(shí),水分還會(huì)破壞金屬表面的氧化膜,使金屬更容易受到腐蝕。
3.油液抗 氧化性能差:抗 氧化性能差的油液在使用過程中容易氧化生成酸性物質(zhì)和腐蝕性產(chǎn)物,導(dǎo)致腐蝕故障的發(fā)生。
(四)壓縮機(jī)油堵塞故障的原因
1.污染度高:油液中的雜質(zhì)、沉淀物、膠質(zhì)等污染物過多,會(huì)堵塞潤滑系統(tǒng)的細(xì)小通道,如過濾器、噴油嘴等。這些污染物可能是由于油液長期使用未更換、外界污染侵入或油液氧化變質(zhì)產(chǎn)生的。
2.油液氧化變質(zhì):油液氧化生成的膠質(zhì)和沉淀物會(huì)在油路中沉積,導(dǎo)致堵塞。尤其是在高溫環(huán)境下,氧化反應(yīng)加劇,更容易產(chǎn)生這些物質(zhì)。
3.過濾器失效:如果潤滑系統(tǒng)中的過濾器未能及時(shí)更換或維護(hù),其過濾效果下降,無法有 效去除油液中的污染物,導(dǎo)致污染物在油路中積累,造成堵塞。
(五)壓縮機(jī)油氧化變質(zhì)故障的原因
1.高溫環(huán)境:壓縮機(jī)在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量,使油液長期處于高溫環(huán)境中。高溫會(huì)加速油液的氧化反應(yīng),導(dǎo)致油液氧化變質(zhì)。尤其是當(dāng)壓縮機(jī)散熱不 良,油溫過高時(shí),氧化速度會(huì)更快。
2.氧氣接觸:油液與空氣中的氧氣接觸是氧化反應(yīng)的必要條件。在壓縮機(jī)運(yùn)行過程中,油液會(huì)不斷與空氣混合,尤其是在吸氣過程中,空氣中的氧氣會(huì)溶解到油液中,促 進(jìn)氧化反應(yīng)的發(fā)生。
3.添加劑失效:抗 氧化劑是抑 制油液氧化的重要添加劑,如果抗 氧化劑失效或消耗殆盡,油液的抗 氧化性能下降,容易發(fā)生氧化變質(zhì)。
三、壓縮機(jī)油監(jiān)測指標(biāo)主要有哪些?
(一)監(jiān)測壓縮機(jī)油的指標(biāo)選擇
根據(jù)上述故障原因分析,結(jié)合市場上的油液監(jiān)測產(chǎn)品,可以對以下的指標(biāo)進(jìn)行選型:
1.水分:水分的存在會(huì)導(dǎo)致潤滑不 良、腐蝕和油液氧化變質(zhì)等問題,是重要的監(jiān)測指標(biāo)。
2.粘度:粘度直接影響油液的潤滑性能,需要實(shí)時(shí)監(jiān)測以確保其在合適的范圍內(nèi)。
3.酸值:酸值反映了油液的氧化程度和腐蝕性,過高的酸值會(huì)導(dǎo)致腐蝕故障。
4.污染度:包括雜質(zhì)灰塵、金屬非金屬顆粒、纖維等污染物的含量,污染度高會(huì)導(dǎo)致磨損、堵塞等問題。
5.金屬非金屬顆粒:直接反映壓縮機(jī)部件的磨損情況,通過監(jiān)測顆粒的數(shù)量、大小和成分,可以判斷磨損的類型和嚴(yán)重程度。
6.介電常數(shù)和電阻率 / 電導(dǎo)率:介電常數(shù)、電阻率和電導(dǎo)率可以反映油液的絕緣性能和雜質(zhì)含量,對判斷油液的污染和老化程度有一定的參考價(jià)值。
7.飽和度和氣泡:飽和度可能與油液中氣體的溶解情況有關(guān),氣泡的存在會(huì)影響潤滑效果,需要進(jìn)行監(jiān)測。
8.雜質(zhì)。
9.溫度。
(二)壓縮機(jī)油傳感器怎么選擇?
1.粘度傳感器:用于實(shí)時(shí)監(jiān)測油液的粘度,確保其在壓縮機(jī)工作所需的合適范圍內(nèi)。
2.金屬非金屬磨粒傳感器:能夠檢測油液中的金屬和非金屬磨粒,及時(shí)發(fā)現(xiàn)部件的磨損情況。
3.污染度傳感器:可以測量油液中的雜質(zhì)灰塵、纖維等污染物的含量,評估油液的污染程度。
4.七合一多參數(shù)傳感器:可能集成多種監(jiān)測功能,如水分、粘度、酸值、介電常數(shù)、電導(dǎo)率、電阻率等,實(shí)現(xiàn)對油液多個(gè)指標(biāo)的綜合監(jiān)測。
5.圖像顆粒傳感器:通過圖像識別技術(shù),對油液中的顆粒進(jìn)行分析,獲取顆粒的大小、形狀、數(shù)量等信息,更準(zhǔn)確地判斷磨損和污染情況。
6.介電常數(shù)傳感器、電導(dǎo)率傳感器、電阻率傳感器:分別用于監(jiān)測油液的介電常數(shù)、電導(dǎo)率和電阻率,輔助判斷油液的污染和老化狀態(tài)。
(三)壓縮機(jī)油監(jiān)測方案實(shí)施
1.傳感器安裝:在壓縮機(jī)的潤滑系統(tǒng)中合適的位置安裝傳感器,如油泵出口、過濾器前后、回油管路等,確保能夠?qū)崟r(shí)采集到具有代表性的油液樣本。
2.數(shù)據(jù)采集與傳輸:傳感器采集到的油液指標(biāo)數(shù)據(jù)通過有線或無線方式傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對油液品質(zhì)的實(shí)時(shí)監(jiān)測。
3.數(shù)據(jù)分析與預(yù)警:數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,建立故障模型和預(yù)警閾值。當(dāng)某個(gè)或多個(gè)指標(biāo)超過預(yù)警閾值時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出預(yù)警信號,提示操作人員進(jìn)行檢查和維護(hù)。同時(shí),通過對歷史數(shù)據(jù)的分析,可以預(yù)測壓縮機(jī)的故障趨勢,實(shí)現(xiàn)故障前的早期預(yù)警。
4.定期維護(hù)與校準(zhǔn):定期對傳感器進(jìn)行維護(hù)和校準(zhǔn),確保其測量精度和可靠性。同時(shí),定期更換油液和過濾器,保持油液的清潔和良好性能。
通過對壓縮機(jī)油液的關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,結(jié)合公司的傳感器技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)對壓縮機(jī)與油液品質(zhì)相關(guān)故障的早期預(yù)警和準(zhǔn)確分析,為壓縮機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供有力保障,幫助客戶降低設(shè)備維護(hù)成本,提高生產(chǎn)效率。
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