离心式压缩机传感器线缆漏油及密封改进

摘要：压缩机机壳穿线盒是传感器线缆由压缩机内到外的关键部件。随着压缩机运行时间增加，机壳穿线盒产生不同程度的漏油现象。通过对穿线盒线缆密封件的改进，解决了生产现场普遍存在且难以根治的漏油问题，降低了员工劳动强度，减少了润滑油漏失，为天然气管道压缩机可靠性及安全运行提供了保障。

离心式压缩机组对长输天然气管道进行增压，以保证天然气高效地按照一定的压力和流量向下游输送。为保障压缩机安全平稳运行，需通过振动、温度、转速等传感器对压缩机运行参数进行采集、监控。传感器线缆通过压缩机机壳穿线盒接入现场接线箱，再接入到控制柜从而实现控制器对传感器数据的采集。压缩机运转部位需润滑油系统进行润滑、冷却，机壳内会产生较高温度的油气混合物，油气附着在线缆，由于接线盒密封不良，渗漏到穿线管直至现场接线箱内（图 1）。

图 1 压缩机传感器线缆布置部分结构示意图

面对上述问题，目前常用的解决办法是员工定期清理接线箱内积油，若不定时清理积油，线缆浸泡在凝析油中，导致线缆橡胶保护层乳化，影响传感器数据传输。在清理积油过程中可能误触碰关键传感器线缆造成压缩机异常报警或停机，影响长输管道输气效率。本文针对上述问题进行相关分析，并提出解决办法。

1.传感器线缆漏油原因分析

目前传感器接线盒通过螺纹连接方式安装在压缩机机壳上，主要是压力调整式密封盒，其结构部件是由接线盒外壳、穿线孔、紧固螺母、压紧螺母、密封塞等组成（图 2）。

图 2 穿线盒

造成压缩机机壳穿线盒密封失效的因素很多，经过对现场GE压缩机、沈鼓压缩机、MAN压缩机等多种常见离心式压缩机传感器接线盒漏油问题分析研究，发现造成穿线盒漏油的原因有以下几个方面。

（1）密封塞形变度不易把控。压紧螺母未拧紧，导致密封塞形变不够，密封塞与传感器线缆之间间隙较大，会通过其间隙渗漏到穿线盒及穿线管内，形成冷凝油积液。随着压缩机运行时间增加，积液聚集逐渐增多最后流向现场总线接线箱内。若压紧螺母紧固过度，易导致密封塞形变严重，损伤线缆保护层，降低传感器使用寿命，甚至超过形变极限，密封塞破损，掉入压缩机机壳内，造成生产事故。

（2）双线缆之间有间隙。由于压缩机叶轮转轴、轴瓦、止推轴承等部件需检测数据较多，因此在穿线孔中有2根或3根线缆从密封塞同一孔洞中穿出，导致线缆之间间隙无法通过挤压密封塞的方式进行密封，往往采用密封胶填充，但由于压缩机运行时有振动、高温、油气侵蚀等不良环境的产生，使密封胶失效，油气从线缆间隙中窜出，流经穿线管到接线箱内。

（3）油气串流保护层内。为保障压缩机传感器使用寿命及传输数据的准确性，所有传感器线缆外层均有保护层，由于传感器检测元件与延伸线缆材质不同和加工原因导致接口处有缝隙，机壳内腔的油气会窜入缝隙或线缆保护层破损处，到达接线箱或机壳接线盒外部线缆接头处，再通过穿线管到达接线箱。

2.治理措施

对压缩机机壳穿线盒漏油顽疾问题，要认真检查，通过对漏油的各种原因查摆，找出病因，对症下药。

（1）增设密封塞支撑片。为了防止因压紧螺母紧固过度，导致密封塞破损，在密封塞底部加装带有孔洞的不锈钢圆形支撑片，厚度为1.5 mm，直径等于穿线孔底部凸台外径，在密封塞顶部同样加装同规格的支撑片，避免压紧螺母直接作用在密封塞上，使得压紧螺母的压力先作用在支撑片上，再由支撑片均匀作用于密封塞，使其与线缆挤压受力均匀，达到良好的密封效果。

（2）改造密封塞穿线模式。对于2条及以上的穿线密封塞，改变其原有的单孔穿线模式，采用独立穿线模式。根据线缆数量和直径对同尺寸无孔洞的密封塞进行打孔，孔径为刚好穿过线缆为原则。这样每根线缆都是独立的孔洞穿过，再通过挤压密封塞使得每根线缆受力均匀，线缆间隙密封充实（图 3）。

图 3 改进后的穿线盒

（3）改进线缆保护层。对于线缆保护层窜油问题，需要仔细观察才能发现，因为保护层与线缆间隙很小，渗漏油现象不明显。为彻底根治该现象，在压缩机机壳拆卸后，将穿入穿线盒之前的线缆保护套切割，用耐油热缩套替代原有保护层，用热风枪加热热缩套使其受热收缩，紧密贴合在被拆除保护套线缆部位，在高温油气作用下热缩套更加贴合在线缆上，使得热缩套与线缆之间无缝隙，油气无法进入线缆保护层，从而实现密封效果。

3.结语

将改进后的离心压缩机传感器穿线盒分别应用在GE压缩机、沈鼓压缩机、MAN压缩机后，经过长达1年多的验证，未在传感器线缆接线箱内发现积油现象，取得非常好的效果，基本治理了传感器穿线盒漏油问题。该方法降低了员工清洁积油维护劳动量，提高了传感器使用使用寿命，减少了润滑油渗漏造成的环境污染。