Что нужно знать о смазке компрессоров

Компрессоры являются неотъемлемой частью практически любого производственного предприятия. Их часто называют сердцем любой системы подачи воздуха или газа, и эти устройства требуют особого внимания, особенно в части смазки. Чтобы понять жизненно важную роль смазки в работе компрессоров, необходимо сначала понять их функцию, а также влияние системы на смазочный материал, какой смазочный материал следует выбрать и какие анализы масла необходимо провести.

● Типы и функции компрессоров
Существует множество различных типов компрессоров, но их основная задача почти всегда одна и та же. Компрессоры предназначены для повышения давления газа за счет уменьшения его общего объема. В упрощенном виде компрессор можно представить как газовый насос. Функциональность в основном одинакова, основное различие заключается в том, что компрессор уменьшает объем и перемещает газ по системе, в то время как насос просто создает давление и перекачивает жидкость по системе.
Компрессоры можно разделить на две основные категории: объемные и динамические. К объемным компрессорам относятся роторные, диафрагменные и поршневые. Роторные компрессоры работают за счет нагнетания газа в меньшие пространства с помощью винтов, лопастей или лопаток, тогда как диафрагменные компрессоры работают за счет сжатия газа посредством движения мембраны. Поршневые компрессоры сжимают газ с помощью поршня или ряда поршней, приводимых в движение коленчатым валом.
Центробежные, смешанные и осевые компрессоры относятся к динамической категории. Центробежный компрессор работает за счет сжатия газа с помощью вращающегося диска в формованном корпусе. Смешанный компрессор работает аналогично центробежному компрессору, но создает поток в осевом, а не радиальном направлении. Осевые компрессоры создают сжатие за счет ряда аэродинамических профилей.

● Влияние на смазочные материалы
Перед выбором компрессорного смазочного материала одним из основных факторов, которые следует учитывать, является тип нагрузок, которым смазочный материал может подвергаться во время эксплуатации. Как правило, к факторам, создающим нагрузки на смазочный материал в компрессорах, относятся влага, экстремальные температуры, сжатый газ и воздух, металлические частицы, растворимость газа и горячие поверхности нагнетательного пара.
Следует помнить, что сжатие газа может оказывать неблагоприятное воздействие на смазочный материал, приводя к заметному снижению вязкости, а также к испарению, окислению, образованию углеродных отложений и конденсации из-за накопления влаги.
Зная основные факторы, которые могут повлиять на выбор смазочного материала, вы можете использовать эту информацию для сужения круга поиска идеального компрессорного смазочного материала. К характеристикам перспективного смазочного материала относятся хорошая стойкость к окислению, противоизносные и антикоррозионные присадки, а также деэмульгирующие свойства. Синтетические базовые масла также могут демонстрировать лучшие показатели в более широком диапазоне температур.

● Выбор смазки
Использование подходящей смазки имеет решающее значение для исправной работы компрессора. Первым шагом является ознакомление с рекомендациями производителя оригинального оборудования (OEM). Вязкость смазки для компрессоров и смазываемых внутренних компонентов может значительно различаться в зависимости от типа компрессора. Рекомендации производителя могут послужить хорошей отправной точкой.
Далее рассмотрим сжатие газа, поскольку оно может существенно повлиять на смазочный материал. Сжатие воздуха может привести к проблемам, связанным с повышением температуры смазочного материала. Углеводородные газы, как правило, растворяют смазочные материалы и, в свою очередь, постепенно снижают их вязкость.
Химически инертные газы, такие как диоксид углерода и аммиак, могут вступать в реакцию со смазочным материалом, снижая его вязкость и образуя мыльные отложения в системе. Химически активные газы, такие как кислород, хлор, диоксид серы и сероводород, могут образовывать липкие отложения или становиться чрезвычайно коррозионными при избытке влаги в смазочном материале.
Также следует учитывать условия окружающей среды, в которых находится смазочное масло компрессора. Это может включать температуру окружающей среды, рабочую температуру, наличие загрязняющих веществ в воздухе, нахождение компрессора внутри помещения под навесом или снаружи, подверженного воздействию неблагоприятных погодных условий, а также отрасль, в которой он используется.
В компрессорах часто используются синтетические смазочные материалы в соответствии с рекомендациями производителя. Производители оборудования часто требуют использования смазочных материалов своей марки в качестве условия гарантии. В таких случаях, возможно, стоит подождать до истечения гарантийного срока, прежде чем менять смазочный материал.
Если в вашем оборудовании в настоящее время используется смазка на минеральной основе, переход на синтетическую должен быть обоснован, поскольку это часто обходится дороже. Конечно, если результаты анализа масла указывают на конкретные проблемы, синтетическая смазка может быть хорошим вариантом. Однако убедитесь, что вы устраняете не только симптомы проблемы, но и первопричины её возникновения.
Какие синтетические смазочные материалы наиболее целесообразны для применения в компрессорах? Как правило, используются полиалкиленгликоли (ПАГ), полиальфаолефины (ПОА), некоторые диэфиры и полиэфиры. Выбор подходящего синтетического материала будет зависеть от используемого смазочного материала, а также от области применения.
Полиальфаолефины, обладающие стойкостью к окислению и длительным сроком службы, как правило, являются подходящей заменой минеральным маслам. Нерастворимые в воде полиалкиленгликоли обладают хорошей растворимостью, что помогает поддерживать чистоту компрессоров. Некоторые сложные эфиры обладают даже лучшей растворимостью, чем полиалкиленгликоли, но могут испытывать проблемы с избыточной влажностью в системе.

Пример таблиц результатов анализа масла и предельных значений срабатывания сигнализации для центробежных компрессоров.

● Анализ масла
На образце масла можно провести множество анализов, поэтому крайне важно критически подходить к выбору этих анализов и частоте отбора проб. Анализ должен охватывать три основные категории: свойства смазочного материала, наличие загрязнений в системе смазки и любые продукты износа от машины.
В зависимости от типа компрессора могут быть незначительные изменения в программе испытаний, но, как правило, для оценки жидких свойств смазочного материала рекомендуется проводить следующие исследования: определение вязкости, элементный анализ, инфракрасную спектроскопию с преобразованием Фурье (FTIR), определение кислотного числа, определение лакового потенциала, испытание на окисление в вращающемся сосуде высокого давления (RPVOT) и испытания на деэмульгируемость.
Анализ на наличие загрязнений в компрессорах, вероятно, будет включать в себя проверку внешнего вида, ИК-спектроскопию и элементный анализ, в то время как единственным стандартным анализом с точки зрения продуктов износа будет элементный анализ. Пример перечня анализируемых масел и предельных значений срабатывания сигнализации для центробежных компрессоров показан выше.
Поскольку определенные тесты позволяют оценить несколько аспектов, некоторые из них будут отнесены к разным категориям. Например, элементный анализ может выявить скорость истощения присадок с точки зрения свойств жидкости, в то время как анализ фрагментов компонентов при износе или ИК-спектроскопия могут определить окисление или влагу как загрязнение жидкости.
В лаборатории часто устанавливаются предельные значения, соответствующие срабатыванию сигнализации, и большинство предприятий никогда не ставят под сомнение их обоснованность. Вам следует проверить и убедиться, что эти пределы определены в соответствии с вашими целями по обеспечению надежности. В процессе разработки программы вы можете даже рассмотреть возможность изменения предельных значений. Часто начальные значения, соответствующие срабатыванию сигнализации, несколько завышены и меняются со временем из-за более жестких требований к чистоте, фильтрации и контролю загрязнений.

● Понимание принципа смазки компрессора
Что касается смазки, компрессоры могут показаться довольно сложными. Чем лучше вы и ваша команда понимаете принцип работы компрессора, влияние системы на смазку, какой смазочный материал следует выбрать и какие анализы масла необходимо провести, тем выше ваши шансы на поддержание и улучшение состояния вашего оборудования.