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COOPERMH66型天然气压缩机刮油环盒的技术改造张勇，黄铁军，张明益，张明亮彭峻崎，刘凌摘要：黏度高的气缸润滑油进入到曲轴箱，导致原来低黏度的曲轴箱润滑油快速变质、粘度升高，影响曲轴箱润滑效果，使曲轴箱换油周期大大缩短。通过对刮油环盒进行技术改造，情况得到大大改善，达到了大家共同的期望效果。关键词：高压天然气压缩机，润滑油，黏度升高，变质，刮油环盒1、引言塔里木油田牙哈注气站有COOPER天然气压缩机7台，型号为MH66，卧式、六列，三级压缩，排气终了压力为350bar，轴功率为KW。原主机厂可能考虑到排气压力高，机组负荷大，为了使气缸、填料等的润滑油膜连续、不易被破坏，气缸用润滑油动力黏度高达，而曲轴箱用润滑油动力黏度仅为。在改造之前，由于机组中体较短，有大量的气缸润滑油沿活塞杆进入曲轴箱，导致曲轴箱里的润滑油变质，黏度快速升高，影响曲轴箱润滑效果，使整个机组处于不正常的运行状态，存在发生事故的隐患。为了避免事故的发生，则须每隔天（平均下来，最为实际的方法是化验润滑油的黏度，最大值不允许超过。）就要将曲轴箱里面的润滑油全部倒掉，重新注入新的润滑油。现以每台机器刚开机运行时需一次性注入L曲轴箱用润滑油，油以元/L计，而正常情况下曲轴箱润滑油一般能连续使用天，经简单计算便知，七台机器天便损失元。更为重要的是，在更换新的润滑油之前，压缩机长时间处于恶劣工况之下，对整个系统都非常不利。2、问题分析牙哈注气站的相关人员在对整个系统进行仔细认真的分析后，得出结论，认为造成目前状况的主要原因有如下几个点：1、根据原主机厂的操作要求以及在润滑油供应商提供的产品列表中，到目前为止找不到一种合适的润滑油，让它既能满足气缸润滑要求，又能使曲轴处于一个正常的运动介质环境中。2、原来主机设计时，行程为152.4mm（6inch），而主填料盒法兰端面与刮油环盒法兰端面之间的距离非常短，仅为75mm左右，无可避免的将会有活塞杆部分摩擦区域（扣除部分的法兰厚度，估计有60mm左右的轴向长度）来回进出填料环区域（气缸油）与刮油环区域（曲轴箱油），一方面致使两种润滑油交叉污染，另一方面由于气缸油被天然气污染，串入曲轴箱后也引起曲轴箱润滑油被污染。3、原刮油环盒设计中没有考虑两种润滑油不能混合的特性，只布置了一组三片式的、单作用的刮油环，随后跟着一组减小脉动影响的双作用密封环。这样，活塞杆往复运动时，无论是气缸来油还是曲轴箱来油，均被刮油环从活塞杆上刮下，并且沿着同一个回油孔回流到曲轴箱。（如右图）曲轴箱侧气缸侧回油3、解决方案根据上述分析，如果考虑修改机身、加长活塞杆等等，不切合实际，因此，实际上留给我们的空间，只能从刮油环盒方面考虑了，需想办法将气缸油与曲轴箱油在刮油环盒处尽可能地分开，使它们交叉污染的程度尽可能的低。依据此思路，在现有结构装配尺寸不超出容许修改范围的前提下，结合活塞杆线速度v=4.98m/s（n=980rpm，速度偏高，油量相对来说比较大）以及压缩机的工作介质天然气不能蹿到曲轴箱（否则天然气会污染曲轴箱润滑油，致使其闪点降低，带来爆炸的危险）等等，我们做如下方案图。修改原刮油环盒的结构，在靠近十字头侧，布置两组（一组三片式B01、一组两片式B02）刀口朝向曲轴的刮油环，期望它尽量多的刮走曲轴箱来油，并且让刮下来的油沿着专用的回油孔回到曲轴箱；随后布置一组双作用的脉动密封环B03，防止泄漏到中体里面的天然气进入到曲轴箱，同时减少气流脉动对刮油环的不良影响；在靠近中体侧，布置一组两片式的、刀口朝向气缸侧的刮油环B04（即反向刮油环），期望它刮走气缸来油，并且让刮下来的油沿着开向中体的回油槽回到中体，然后走排污管道直至排污容器，使尽可能少的气缸油进入到曲轴箱。4、试车效果首先拿走靠近中体侧的一组刮油环B04，在盒子里面只剩下两组刀口朝向十字头的刮油环以及一组脉动密封环，开机试车，从中体侧看不到漏油迹象，证明达到了刮走曲轴箱来油的要求；接着，把拿下来的刮油环B04装上去，开机试车，在中体侧能清楚地看到一小股浓浓的、黏黏的流速缓慢的深颜色的润滑油从回油槽口淌出来，其表现出来的性质非常类似于气缸油，说明反向刮油环B04起到了反向刮油的效果。将六个盒子全部装上去，经过两（）个月的连续开机运行，然后停机，化验曲轴箱里面的润滑油，黏度值为，和改造前相比较，发现其变质的时间得到大大的延长。按照此进度推算，当黏度值达到（允许的黏度上限）时，总共需要连续运行天，此值已经远远的超过了（或基本上接近）正常的润滑油更换周期了。另外，曲轴机构每个月的正常耗油却没有多少增加，保持曲轴侧气缸侧回油回油曲轴来油气缸来油在L/台左右。5、结束语通过这次技术改造，解决了气缸油串入曲轴箱的问题，消除了曲轴箱润滑不良的隐患，延长了曲轴箱润滑油的换油周期，实现了牙哈的预期目标。随着天然气在中国的广泛应用，越来越多的高压天然气压缩机也将投入使用。这次改造，对以后高压天然气压缩机的设计与改造，尤其是需用到两种不同润滑油的工况时，给出了一个正确的设计思路和一桩成功的改造案例。