船用空压机滑油乳化的故障树分析法

　　船用空压机主要用于船舶主、辅机的启动和控制，同时也为其它需要压缩空气的辅助机械设备（如压力水柜、汽笛等）供气，它是船舶重要的附属设备之一。某船使用WP270型空压机为单作用两级压缩的空气压缩机，采用级差式活塞可将大气压缩至*高排气压力3. OMPa，由湿式消音过滤器滤过的空气，经I级组合阀的吸入部分，被吸入I级气缸，压缩到一定压力，由I级组合阀的排出部分排出，进入由水冷却的气缸盖，再经带有螺旋片的冷却管冷却，流进曲轴箱上的缓冲容积内。冷却后产生的冷凝液集积同时也在作为窥视窗盖得分离器中，空气则通过气道口经级气缸，被压缩到排气压力，由级组合阀的排出部分排出，经铸在气缸内的气道进入悬挂着的级冷却器冷却，冷却后再进行气液分离，*后干净的压缩空气被送至气瓶（如所示）。

　　WP270型空压机工作原理示意图某轮在海上航行期间发现空压机滑油状况异常，其具体现象为：在向检测瓶泄放滑油300ml，发现滑油的颜色从原来的褐黄色变为浑浊的乳（白）黄色，沉淀2个小时后，发现有微弱的油水分界层。

　　滑油良好的状态是空压机正常工作的关键，乳化的关键原因是机油中混入过量水分，而且这些水分又没能蒸发出去。发现滑油乳化现象后，检修人员迅速对2号空压机的冷却水系统、呼吸系统、密封空间等部分进行了拆检，发现设备运转正常。查阅资料显示，判断为海上空气潮湿、温度较高，进入空压机滤网后水分没能被过滤，进入压缩空间，并溶入空压机的润滑油中；另外，压缩后的高温气体在冷却后会形成冷凝水，部分冷凝水溶入滑油中。为保证船舶顺利航行，采取了更换滑油，并制定一周泄放凝水一次的计划。

　　空压机滑油乳化是指空压机润滑油在使用一段时间后，发生乳化现象，影响到空压机的正常运转，为了突出故障分析重点，空压机滑油乳化主要是由于滑油进水等因素。当发生空压机滑油乳化故障时，会影响空压机正常工作，导致经济性下降，严重的可造成空压机机损事故。笔者根据工作经验总结并建立空压机滑油乳化故障树（如），故障树描述如下：公公a空压机滑油是空压机能正常工作的关键条件，如果滑油在使用前品质就比较差的话，则也会直接导致滑油乳化的现象。

　　机油乳化产生的根本原因是：气缸中的气体含有水分，水分在高速转动的曲轴作用下混入机油分子中，从而导致机油含水量过高。

　　环境中的湿度太大，是指空压机工作的环境中空气的含水量大，由于自然或者人为的原因。环境对处于其中的任何事件都有影响，尤其是对滑油参数影响非常大。

　　3.2.2压缩机构密封不良压缩机构由活塞、气缸、组合阀等部分组成，活塞在气缸内往复运动时吸入或者压缩空气，当压缩机构密封不良时，一方面造成压缩气体的损失，另一方面造成部分水汽溶入滑油中。

　　1活塞环损坏空压机活塞上共有活塞环7个，主要作用为布油润滑、密封，当由于进气不清洁或者气缸内温度过高、滑油质量差、开口处的热胀间隙小等原因造成活塞环损坏时，即会引起水蒸气含量很高的高压压缩空气泄漏至油底壳中的滑油中。

　　1.1刮油环损坏刮油环起到布油、刮油润滑的作用，如果刮油环损坏即会造成气缸套润滑不良，进而引起缸套、压缩环损环，导致很高的高压压缩空气泄漏至油底壳中的滑油中。

　　1.2压缩环损坏压缩环起到密封高压气体的作用，如果压缩环损坏即会造成气缸套密封不良，导致很高的高压压缩空气泄漏至油底壳中的滑油中。

　　2气缸套磨损严重气缸套是压缩机构中比较容易损坏的部件，在垂直于空压机轴方向科技信息上磨损较大，当磨损较大时即会造成高压压缩空气泄漏至油底壳中的滑油中。

　　在空压机工作时滑油中混入一些水分是正常的，若此时空压机长期工作，气缸内温度升高，曲轴连续泼溅机油，机油温度升高，水分蒸发成气体，通过呼吸口（内部排气孔）排泄出去，空压机工作中机油就不会出现乳化现象，但是如果呼吸口堵了则滑油中混入的过量水分必没能蒸发出去，此时即会产生乳化现象。

　　在气缸中的气体含有水分，水分在高速转动的曲轴作用下混入机油分子中，从而导致机油含水量过高。若此时空压机长期工作，气缸内温度升高，曲轴连续泼溅机油，机油温度升高，水分蒸发成气体，通过内部排气孔排泄出去，空压机工作中机油就不会出现乳化现象，当滑油呼吸口堵住时水蒸气不能及时排泄出去，*后都溶入滑油中，发生乳化。

　　工作环境中气体总会存在一些水分，当空气湿度较大且进口滤网无干燥功能时，含水分较大的空气进入工作区域即会造成部分水分混入滑油中，进而引起滑油乳化。

　　一级电磁阀连接着油水分离器，起到泄放凝水、排放杂质的作用，当一级电磁阀不能及时打开的时候，即会造成凝水不能及时排出，进而导致高压空气中含有过量水份，在高温状况下转化为水蒸气，流入到二级压缩机构，并部分泄漏至油底壳中，导致滑油乳化。

　　3.2.4冷却淡水系统泄漏故障冷却系统是由1、11级冷却器、气缸和气缸盖的水道等部分组成，系统中以冷却水，藉由水的流动带走压缩空气及摩擦部分产生的热量，若冷却水系统发生泄漏故障，即会直接造成冷却水流入滑油中，进而引起滑油乳化，且冷却水中含有约5%.含量的亚硝酸盐类，对机体还会造成严重腐蚀。

　　当气缸中存在裂纹时，在有冷却水通过时即会发生冷却水泄漏，并进入到压缩机构中、油底壳等地方，当冷却水进入滑油中时即发生滑油乳化。

　　当气缸盖中存在裂纹时，当冷却水通过时即会发生冷却水泄漏，并进入到压缩机构、油底壳等地方，当冷却水进入滑油中时即发生滑油乳化。

　　3.2.4.3气缸盖水道连接处泄漏气缸盖水道连接处发生泄漏时，也会导致部分水直接进入压缩机构中，部分直接通过活塞环泄漏至油底壳，另一部以水蒸气的形式循环至油底壳。

　　一级冷却器发生泄漏时，冷却水直接进入冷却腔，并在高压空气的管道中经过一级排气阀，流淌进油水分离器、二级压缩空间，泄漏至滑油中，引起滑油乳化。

　　3.2.4.4.1水道接头处密封不好水道接头密封不良时，会导致部分冷却水进入冷却腔，*后进入油底壳中引起滑油乳化。

　　3.2.4.4.2冷却水管有裂纹渗漏当处于气缸中的冷却水管发生破裂时，冷却水进入冷却腔，*后进入油底壳中引起滑油乳化。

　　当滑油达到它的使用寿命时，滑油中的部分成分发生变质，进而催化滑油乳化变质。

　　空压机是为船舶各系统提供高压空气的关键设备，其工作状态直接关系到船舶能否安全航行，平时工作人员要按照要求正确使用并维护空压机，一旦发现空压机润滑油出现滑油乳化现象，应及时正确解决。