1 概 述
透平压缩机是空分设备的关键设备之一，需具备长期安全运行的特性。而透平压缩机润滑油在高温高压下使用会逐渐老化形成漆膜，沉积在轴承、轴瓦和传动部件上( 俗称积碳) ［1］，导致轴温升高、振动加大，极易造成轴承损坏。因此，透平压缩机积碳会存在事故隐患。此外，积碳还会使运动部件的润滑性能降低，缩短传动部件的使用寿命。为了减少积碳的产生，需经常更换或使用更高品质的润滑油，这使得运行成本增加; 在去除积碳时，也会导致检修时间和维修成本的增加。为确保设备长期安全运行，降低运行成本和维护成本，急需寻找一种能够抑制或解决积碳的办法。

2018 年初，某家气体公司对压缩机积碳的清理试验项目进行立项。在该家气体公司和总部的支持下，经过数据采集及分析，最终确定把该家气体公司积碳较严重的 2#空压机作为试点项目。
2 积碳处理技术选择
经了解，常规的过滤或分离技术只对流体中 ＞ 5μm 级别的污染颗粒物有过滤能力，对≤5 μm 级别的颗粒污染物无过滤能力，更无力解决 ＜1 μm 的亚微米级颗粒物。而亚微米级颗粒物正是引起轴温升高、旋转设备振动的直接原因［2］。

平衡电荷集聚( Balanced charge agglomera-tion，简称 BCA) 净化技术利用平衡电荷去除流体和系统 中亚微米级污染颗粒物和胶质污垢，能深度净化油系统、设备内部，及管路系统。
经过 调 研、对 比，选 择 具 有 BCA 净 化 技 术 的LＲ50 智能在线滤油机，旁路在线安装在这家气体公司积碳较严重的 2#空压机供油装置旁，如图 1 所示。3 积碳处理方法启动在线滤油机，LＲ50-BCA 净化系统首先会感知进入系统流体中的静电荷分布状况，然后在被分为 2支的流体中动态加载可控电流，使流体中几乎相同数量的污染颗粒带上相反电荷，随着流体进入混流容器末端，带相反电荷的颗粒物相互吸引、集聚使体积增大，之后被专门设计的收集元件捕捉清除，如图2 所示。
LＲ50-BCA 系统对非常细微( 粒径在 0． 1 μm级) 的污染颗粒也可实现完全清除，使流体始终保持在超净状态。此外，流体内部建立了动态的电荷平衡机制，当流体流经设备内部机构( 轴承、轴颈)时，为了保持流体中电荷的动态平衡，沉积、粘附在润滑系统内部机构上的污染物不断被溶解，悬浮到润滑油中，最后被 LＲ50-BCA 系统过滤去除。经过不断循环，油系统( 油箱、油路和阀门) 和机械设备内部机构得到深入的动态清洁和净化［4］。

4 试验过程简述
2018 年 8 月 28 日，启用 LＲ50 智能型滤油机，开始循环过滤润滑油。设备首次开启时流量设定为800 L /h，LＲ50 工作界面显示加载电流为 52． 8 μA。设备运行初期，润滑油里的污染物过多，LＲ50 系统需要增大功率加载充电，使 更 多 的 污 染 物 聚 合。LＲ50 能根据油样状况自动调整工作所需的电流，做到精准处理。由于是新装设备，需要先运行 2 ～ 4周，再评测其使用效果。2 周后取油样进行分析，结果如表 1 所示。漆膜倾向指数 MPC( ASTM D7843-21，Membrane Patch Colorimetry，膜比色法) 为 14． 4，相较于该设备投用前( MPC = 31． 3) 大幅下降，说明LＲ50 能很好的缓解油品中漆膜的形成; 同时润滑油的颗粒度 NAS 也从 7 级降为 5 级，由此可见 LＲ50对润滑油中的颗粒具有很好的清洁作用，这将极大提高压缩机长期安全稳定运行的时间。

2018 年 9 月 29 日，LＲ50 智能型在线滤油机技术人员到现场更换滤芯，并提取油样进行测试。如图 3 所示，现场对新旧滤芯进行对比，可以看出运行一个月后收集的滤芯变得很脏，初步判断 MPC 会大幅下降，油样检测报告也验证了当初的假设，表 1 中的数据显示润滑油 MPC 从 31． 3 降为 7． 7。但随着使用时间的延长，MPC 值却出现上升趋势，油反而变得不干净，经过咨询了解到这是由于设备在清除油管道管壁侧的漆膜导致的。结合同行压缩机润滑油品处理案例及经验分析，随着悬浮在润滑油中的老化劣化物质被逐渐清除，润滑油变得不饱和，附着在油箱壁、管道壁、阀门处的漆膜会不断地被溶解到润滑油中，从而导致润滑油中老化劣化物增多。当管壁、阀门等表体漆膜被清除干净后，润 滑 油 的MPC 值降低［5］，表 1 中的数据也验证了这一变化。不同直径的颗粒污染物数据对比见表 2。

2018 年 11 月 30 日，第二次更换滤芯，换下来的收集滤芯附着大量的污染物，并且 LＲ50 的电流降至 2． 5 μA，此为 LＲ50 的最低功耗，初步判断润滑油达到了净化效果。润滑油的检测数据( 如表 1 所示) 也证实了这一猜测，MPC 为 8． 1，颗粒度 NAS 为5 级。此时的润滑油品质( NAS = 5) 优于测试之前的润滑油品质( NAS = 7) ，也远远高于进口透平压缩机润滑油的运行要求，因此，可以消除设备的安全隐患。
2018 年 12 月 18 日两次取油样进行数据跟踪检测，报告显示 MPC 值为 8． 2，相较于 2018 年 11 月30 日的 8． 1 有小幅上升，这是因为仍有少部分附着在管道壁等元器件表面上的漆膜在不断的回到润滑油中。随着设备运行时间的延长，油箱中漆膜会被清除干净，润滑油的 MPC 值会处于极低水平，从而压缩机积碳问题被解决。
5 结 论
LＲ50 设备安装初期，首先净化润滑油，去除润滑油中的大量污染物，润滑油中的 NAS 指标和 MPC值均下降。之后进入“清除阶段”，溶解压缩机内壁上的漆膜，使得润滑油中颗粒物污染等级迅速上升，最高达到 10 级。随着 LＲ50 使用时间的延长，润滑油中的 MPC 值和颗粒度 NAS 级别都大幅降低，证实了 LＲ50 在持续不断地对润滑油和压缩机系统进行净化。使用一个月后，颗粒物数量急剧增加，比实验初期的数量还要多，是由于这些颗粒物在不断凝聚，进入润滑油中循环。一旦颗粒物进入润滑油中循环，LＲ50-BCA 系统会自动捕捉到它们并将其过滤。LＲ50 使用两个月后，润滑油的 NAS 为 5 级，MPC 值为 8． 1，优于 LＲ50 使用前的润滑油品质。
试验结果表明，LＲ50 智能型在线滤油机能够很好地解决压缩机轴承积碳问题，并对漆膜起到抑制和清除的作用。