


在分析原因之前,我们首先需要了解水分会带来哪些危害,从而认识到这个问题的严重性:
润滑失效:水分会破坏油膜的强度,降低润滑油的粘度和承载能力,导致主机转子、轴承等关键部件润滑不良,加剧磨损,甚至引发高温抱死等严重故障。
设备腐蚀:水分与空气中的氧气共同作用,会加速润滑油路、转子、油分桶、轴承、冷却器等金属部件的锈蚀和腐蚀,缩短设备寿命。
油液乳化:水分会使润滑油发生乳化,形成乳状液,不仅降低其润滑性能,还会加速油品的氧化变质,产生酸性物质和油泥。
堵塞与积碳:乳化后的油泥和氧化产物容易堵塞油滤、油分芯和温控阀,导致油路不畅、排气含油量高、机头温度过高等问题。
影响气动系统:含有大量水分的压缩空气会损坏后端的气动工具、仪器仪表和阀门,影响产品质量和生产效率。
导致润滑油水分含量过高的原因可归纳为三大类:外部侵入、内部生成和油品自身与维护问题。
(一) 外部环境水分侵入
环境湿度高,空气含湿量大:
这是最根本的原因。空压机吸入的是环境空气,空气中本身含有水蒸气。在雨季、沿海地区或通风不良的潮湿机房内,吸入空气的绝对含湿量很高。经压缩后,空气的露点温度升高,水蒸气更易凝结成液态水。虽然空压机系统配有气水分离器和后处理设备,但过高的初始含水量会给整个系统带来巨大负担。
冷却器泄漏:
空压机的油冷却器和后冷却器内部是润滑油或压缩空气,外部是冷却水(水冷机型)或环境空气(风冷机型)。如果冷却器的管束或板片因腐蚀、振动或质量问题出现裂纹或穿孔,冷却水就会直接泄漏入油路或气路中。这是导致润滑油大量进水的最直接、最严重的机械故障之一,需要立即停机检修。
(二) 系统内部运行与设计问题
排气温度过低/运行负荷不匹配:
压缩过程会产生热量,正常运行的排气温度(通常80-96℃)足以使压缩空气中的水蒸气保持气态,并随后在冷却器中被冷凝分离。如果:
空压机长期低负荷运行:产热量少,可能导致机头排气温度始终达不到理想值。
温控阀故障:始终处于冷却旁路,润滑油一直经过冷却器,无法升温至设计温度。
冷却风扇启停设置不当或故障:风冷机型冷却过度。
这些情况都会使大量水蒸气在油气桶或管路中提前冷凝,来不及被有效分离就混入润滑油中。
油气分离效果不佳:
油气分离器(油分芯)失效:油分芯不仅分离油,也起到一定的凝聚和分离水分的作用。劣质、超期使用或损坏的油分芯会导致分离效果下降,部分液态水会随着“循环油”重新进入主机系统。
最小压力阀故障:最小压力阀的作用之一是保证油气桶内维持足够的压力(通常4 bar以上),以便油和水的有效分离。如果该阀故障,无法建立足够压力,会降低分离效率,导致水分更易残留。
自动排水器故障:
油气桶、储气罐、精密过滤器等部件底部都装有电子或浮球式自动排水器,用于定时排出冷凝水。如果排水器堵塞、损坏或失灵,冷凝水就会在设备内部积聚,液位不断升高,最终被压缩空气重新带入系统或倒流回油气桶,造成润滑油污染。
(三) 油品与维护管理问题
润滑油本身吸水性:
不同基础油和配方的润滑油(矿物油、半合成油、合成油)的吸湿性(Hygroscopicity) 不同。例如,常用的聚乙二醇(PAG)类合成油就具有较强的吸湿特性,更容易从潮湿空气中吸收水分。而矿物油的吸湿性则相对较弱。如果选用了易吸水的油品,在潮湿环境下就需要更加关注水分问题。
维护不当:
未定期排水:忽视了手动排水的重要性,尤其是在自动排水器可能失效的情况下。
油品更换周期过长:润滑油在长期使用中会逐渐氧化并积累水分,超期服役的油品其含水量必然超标。
添加油品不规范:补充新油时,使用了已开封长时间存放的油品,这些油可能已经吸收了环境中的大量水分。
螺杆空压机润滑油含水量大是一个系统性问题,往往是多种因素共同作用的结果。要解决这一问题,需要采取系统性的方法:
源头控制:改善机房环境通风,降低空气湿度,必要时安装除湿设备。
规范操作:确保空压机在合理的负荷和温度区间运行,避免长期低负荷运行。
定期维护:
每日/每周:手动检查并排放油气桶、储气罐等的冷凝水。
定期:检查自动排水器工作状态,清洁冷却器,按时更换机油、油滤、油分芯等耗材。
按需:根据环境湿度和设备运行情况,适当缩短换油周期。
正确选型:根据实际工况(特别是环境湿度)选择合适的润滑油类型。在潮湿环境下,可考虑选用吸湿性更弱的油品。
专业检修:一旦发现油液乳化、含水量异常增高,应立即排查冷却器是否泄漏、温控阀和最小压力阀是否工作正常等潜在故障。
通过以上分析和管理措施,可以有效控制润滑油的含水量,保障螺杆空压机的稳定、高效、长寿命运行,为企业安全生产和节能降耗奠定坚实基础。