軸承知識
某船舶冷水機組潤滑系統(tǒng)進水故障分析
2021-06-10文章來源于:廣研檢測
一、案例背景
某海洋石油工程公司旗下有多艘工程船舶,主要為海上平臺建設(shè)和海上石油開采提供各種工程建設(shè)和維護維修服務(wù)。其中有一艘船為深水多功能水下工程船,可以從事水下井口維護、完井/修井/壓井支持、水下棄井作業(yè)、路由調(diào)查、水下檢測/維護/維修、飽和潛水支持等作業(yè),作業(yè)水深可達3000m。
在2020年6月份時,該船舶的冷水機組出現(xiàn)異常故障而無法正常工作,影響整個船舶空調(diào)系統(tǒng)的制冷效果。具體故障表現(xiàn)為,在巡檢時發(fā)現(xiàn)冷水機組的膨脹閥控制器燒壞,且壓縮機的對地絕緣低。拆卸壓縮機接線板后發(fā)現(xiàn),接線處尼龍絕緣子有燒蝕的痕跡。為了找出冷水機組發(fā)生異常故障的原因,避免因故障的加劇而影響整個船舶的生產(chǎn)和生活,該公司對冷水機組壓縮機的潤滑油進行取樣,并寄送至廣研檢測進行油品檢測和故障分析。
冷水機組及壓縮機損壞的尼龍絕緣子
二、檢測分析
該機組使用的是設(shè)備廠商指定的某品牌專用油,廣研檢測工程師根據(jù)異常情況,制定了相應(yīng)的檢測方案和檢測項目。
從油液檢測的數(shù)據(jù)中可以看出,在用油的多項指標存在異常,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
(1)水分嚴重偏高
水分的檢測結(jié)果為10239ppm,約占油樣總量的1%,超過了在用冷凍機油控制指標的10倍。油中的水分含量過高,會造成油中添加劑的水解,破壞摩擦副中的油膜,從而加劇設(shè)備的異常磨損和銹蝕。
(2)污染度等級嚴重偏高。
污染度等級高主要是由于油中水分過高造成樣品渾濁而導致,另一方面油中的少量油泥和個別金屬磨損顆粒也會增加污染度等級。污染度等級過高會造成精密部件(如閥芯)的卡澀和磨損,因此需要將油品的污染度控制在較低水平是保證設(shè)備可靠運轉(zhuǎn)的重要前提。
(3)摩擦副磨損。
磨粒分析中發(fā)現(xiàn)了個別的鋼和銅合金顆粒,且Z大尺寸達到了50μm,磨損顆粒類型主要為黏著擦傷和疲勞磨損,表明壓縮機的螺桿、齒輪、軸承等相關(guān)部件已經(jīng)存在了一定程度的異常磨損。
(4)油品混用。
結(jié)合本中心數(shù)據(jù)庫中的油品典型值數(shù)據(jù)分析,發(fā)現(xiàn)客戶所使用的油的黏度及添加劑元素與“廠商指定的品牌專用油”的典型數(shù)據(jù)不符合,初步判斷該冷凍機組的壓縮機存在油品混用的情況。油品混用不僅會造成油品黏度的變化,從而影響摩擦副中的油膜厚度和油膜強度。更嚴重的是,不同類型的油品混用很可能會出現(xiàn)油品之間不相容的情況,并導致油品的添加劑發(fā)生降解,容易生成油泥和沉積物,并使油品的各項理化性能下降,Z后造成設(shè)備的潤滑和磨損故障。
綜上分析,冷凍機組壓縮機的呼吸器或密封部件可能失效,導致水分進入到潤滑系統(tǒng)中去,造成了在用油的水分含量偏高的情況;現(xiàn)場在加換油的過程中,補入了其他牌號的油品,造成了潤滑系統(tǒng)中油品混用的情況。油中水分過高導致了壓縮機的對地絕緣低的情況,并造成了接線處尼龍絕緣子的燒蝕故障。油中水分過高以及油品的混用,使得摩擦副中油膜強度不夠,造成了壓縮機相關(guān)部件的異常磨損。
三、處理措施
結(jié)合巡檢的故障情況和廣研的油品分析報告,客戶于7月2日開始對冷水機組進行了拆機檢修,拆解后發(fā)現(xiàn),冷水機組蒸發(fā)器端蓋處有一根銅管存在滲漏,導致冷媒水可能進入了冷劑腔室。
現(xiàn)場維修人員立即對銅管兩端進行了悶堵,確認系統(tǒng)無滲漏后,對壓縮機的每個部件(包括:電機定子、轉(zhuǎn)子、壓縮機螺桿、以及其它附件)進行了徹底的拆檢和清洗,更換了潤滑油及濾芯。維修之后,制冷機組恢復正常,制冷效果良好。