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空压机沉积物是如何产生的?怎样才能控制油泥积碳?

2017-10-27

        空压机在长期连续运行过程中,空气中的杂质、水分等成分,容易进入到空压机油中,这是沉积物的外来污染源。市面上常规空压机油的主要成分是碳氢化合物,空压机经常在高温、高压工况下运行,加上氧气、水分、金属催化作用,空压机油会发生氧化反应,导致油品劣化,生成内在氧化物。

        空压机油接触高温、氧气的强度越高,发生氧化反应的程度越剧烈。过氧化物和氢过氧化物经历醇醛缩合形成聚集体或聚合物,它们进一步氧化成高度烃氧化物,通常被称为氧化物。这些氧化物通常很粘稠,极易在机头、油路、壳体形成沉积物。常见的沉积物包括漆膜、油泥、结焦和积碳等。

        漆膜是树脂分离和脱水和/或聚合在热表面形成的粘性的膜,这种沉积物不是很严重,只是一层薄膜。漆膜是润滑剂的衍生产物。空压机部件所处温度较低时,产生的沉积物为油泥。油泥在稠度上可以是松软的或稍硬的,如果工况温和,所产生的油泥可能是松软的,此类油泥被称为低温油泥,它们在环境温度低于95℃时出现。高温油泥在环境温度高于120℃时出现且稠度更大些。 

        当油品氧化加剧到一定程度,大量的聚合物和胶状物聚集在一起便形成了所谓的结焦。此时空压机因为磨损导致金属磨屑进入油中,这些金属离子是氧化反应的天然催化剂,更加速了结焦。结焦也是一种沉积物,它可能含有油、水、树脂(类似于漆膜)和固体污染物等。

        空压机油的类别不同产生结焦的倾向也会有所不同,在排除了压缩机机械故障的原因之后,空压机油质量的优劣就直接决定了空压机的结焦倾向。

        积碳是比结焦更顽固的一类有害物质。在高温、高压的反复作用下,氧化产生的胶状物与压缩空气中的氧气、粉尘、杂质等相互作用,变成沥青状并进一步碳化,形成积碳。

积碳形成的因素主要有:

1 、高温:高温是引起润滑油氧化变质的决定性因素,温度越高,氧化的速度越快,形成积碳的可能性就越大;

2、压力:空气经空压机压缩后,压力增大,氧气浓度增大,加大了油品的氧化速度和积碳形成的可能性;

3、金属催化:金属对于氧化反应起到正催化作用,会加速反应的进行;

4、空压机油的类型:空压机油的品质和加量都会对积碳的形成产生不同程度的影响。如果使用矿物型空压机油,基础油中的不饱和成分更易形成积碳倾向。

         空压机爆炸事故大多是由积碳的聚集引起的。积碳是高温生成物,但是在高温下也会自燃。通常积碳的自燃温度在180℃左右,空压机工作的出口温度一般不高于160℃,所以在正常运行的情况下,积碳是不会被点燃的。但是,当空压机因某些故障出现瞬间高温或者高压时,空压机内温度急剧升高,引起积碳自燃,使得积碳内的油迅速汽化。当汽化的油气与压缩空气中高浓度的氧气以及高温同时存在时,便会引起压缩机爆炸,造成事故。

空压机油泥积碳的控制针对空压机油泥积碳等有害物质的生成机理,可以采取以下有效措施,保持空压机的良好工况:

1、选用清洁型的高品质空压机油,按保养要求定期更换空压机油。根据运行工况和条件,可以选择V类和IV类合成油配方的空压机油,起码也要使用以III类高精炼碳氢油为基础的空压机油,避免使用饱和程度不够、杂质较多的I/II类矿物油。

2、选用高品质的维保配件和材料,按保养要求定期更换。高质量和高效使用的油分、油滤、空滤,可以有效过滤外来和内生污染源,保证空压机的正常运行。

3、维持正常的工作温度和工作压力,保证空压站有效通风,是事半功倍的手段。

4、采取辅助清洗方式保持压缩机清洁,选择成熟的在线清洗液,定期清洗空压机,可以保持机头转子和油路的清洁状态,防患于未然。

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