DYR PE111汽轮机润滑油带水原因分析与处理
王邦旭
（中海石油建滔化工有限公司，海南 东方572600）
［摘 要］针对甲醇装置高压锅炉给水泵汽轮机J541润滑油带水现象，分析与排查引起汽轮机润滑油带水的原因，并结合汽轮机油封及汽封结构和运行历史记录，推断此次汽轮机润滑油带水的原因是蒸汽冷凝液进入润滑油，经确认证实了该推断，为及时、准确处理故障提供了理论指导。
［关键词］ 汽轮机；润滑油带水；原因分析；处理措施
［中图分类号］TK 263.8+6 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2016）03-0078-03
所有转动设备都需要润滑，设备出厂后的运转寿命绝大程度上取决于润滑条件，著名的SKF轴承公司指出54%的轴承失效是由不良润滑引起的。润滑油之于设备好比血液之于人体，如果润滑系统发生故障，就会引起设备润滑不良，造成设备故障甚至损坏。
我公司2 500 t/d甲醇装置高压锅炉给水泵汽轮机J541由美国Elliott公司设计并制造，型号为DYR PE111。汽轮机两端轴封为碳环汽封，两端轴承箱油封为梳齿密封，两端径向轴承为薄壁瓦轴承，止推轴承为滑动轴承，轴承润滑方式为强制润滑；所用润滑油为美孚DTE轻级防锈汽轮机油，运动黏度等级为ISO VG32，润滑油使用量为400 L，润滑油由螺杆油泵增压后经过滤器、冷却器和自力式调节阀调整压力至0.25 MPa，再经流量孔板限流减压为0.05~0.06 MPa后进入轴承箱对轴承进行强制润滑［1］。
DYR PE111汽轮机主要性能参数为：额定转速3 570 r/min，正常转速 3 150 r/min；功率927 kW；进汽压力 3.1 MPa，排汽压力0.5 MPa；进汽温度 353 ℃，排汽温度198 ℃。
1 故障现象
我公司每个月请公司分析化验中心对强制润滑设备润滑油进行一次化验分析，分析化验的指标为运动黏度、酸值、闪点、抗乳化性和水分，因化验分析仪器功能有限，水分只能定性化验，结果为痕迹或无，不能定量检验出水分。每季度请广州机械科学研究院对强制润滑设备润滑油进行一次化验分析，该分析分为理化分析和光谱分析，分析内容更加全面，且能定量检验出水分。
2011年6月，广州机械科学研究院对汽轮机J541润滑油化验水分为63 mg/L（参考值为不大于100 mg/L），而公司分析化验中心对汽轮机J541润滑油水分分析结果为无。2011年7、8、9月公司分析化验中心对汽轮机J541润滑油水分分析结果均为无。2011年10月公司分析化验中心对汽轮机J541润滑油水分分析结果为痕迹；但广州机械科学研究院对汽轮机J541润滑油水分分析结果为6 366 mg/L，已经远远超过参考值，给出的结论为该润滑油水分严重偏高，污染度等级偏高，油中有少量油泥颗粒污染，影响润滑效果（系统磨损情况基本正常），建议引起注意，加强对该润滑油脱水及过滤净化处理，并检查系统有关防水密封情况。
2 原因分析
从广州机械科学研究院的分析结果来看，高压锅炉给水泵汽轮机J541润滑油水分严重偏高，须分析润滑油带水的原因并采取相应处理措施，以防止润滑油再次进水，引起润滑不良，造成设备故障。而润滑油带水的可能原因如下。
（1）雨水进入润滑油，造成润滑油带水。如果汽轮机润滑系统密封不严，下雨时雨水就会进入润滑系统，造成润滑油带水。但认真检查润滑系统法兰连接部位及润滑油箱人孔等可能泄漏部位密封情况，未发现异常。
（2）空气中的水分冷凝进入润滑油，造成润滑油带水。汽轮机润滑油箱上方为空气，由于气温变化，空气中的水分会冷凝成水滴进入润滑油，但空气冷凝液形成速度较慢，不可能在短时间内使汽轮机润滑油含水量增加那么严重，且汽轮机J541于2010年9月投产，之前润滑油含水量一直较低，所以可以排除空气中的水分冷凝进入造成润滑油带水的可能。
（3）蒸汽冷凝液进入润滑油，造成润滑油带水。冷凝式汽轮机两端轴封需要设计密封蒸汽管线和泄漏蒸汽排放管线。正常运行时，从密封蒸汽管线注入低压蒸汽，密封蒸汽分两路：一路进入汽轮机缸体，再进入表冷器冷凝成水；另一路往外泄漏，由轴封漏气管线排放。如果冷凝式汽轮机轴封没有提供密封蒸汽，因排汽缸为负压，大气中的空气会进入排汽缸，而空气不能冷凝，会影响排汽缸的真空度；背压式汽轮机排汽压力为正压，一般不设计密封蒸汽管线，只有泄漏蒸汽排放管线。
汽轮机J541为背压式汽轮机，两端轴封采用碳环汽封，每端汽封由5套碳环组成（见图1），第4套和第5套碳环之间设计轴封漏气排放管线，轴封泄漏蒸汽每经过一套碳环汽封，压力都会降低一次，蒸汽泄漏到第4套和第5套碳环之间时，轴封泄漏蒸汽往排放管排放，该排放管为1寸钢管，安装有截止阀，排放口与该汽轮机的速关阀漏气排放管、速关阀疏水器排放管、调速阀漏气排放管、调速阀疏水器排放管和缸体疏水器排放管汇合后集中排放。
更多内容详见《中氮肥》2016年第3期