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          新氫壓縮機(jī)排氣溫度高的原因及解決措施

            【壓縮機(jī)網(wǎng)】一、前言

            在石油煉化行業(yè)當(dāng)中,壓縮機(jī)機(jī)組是裝置的核心設(shè)備,壓縮機(jī)組的長(zhǎng)周期、安全、平穩(wěn)運(yùn)行,是裝置長(zhǎng)周期安全生產(chǎn)運(yùn)行的關(guān)鍵。目前,在石油化工行業(yè)使用z*廣泛的壓縮機(jī)組為往復(fù)式壓縮機(jī)、離心式壓縮機(jī)。在加氫精制裝置中,新氫壓縮機(jī)是裝置的核心機(jī)組,其作用是為裝置加氫精制反應(yīng)系統(tǒng)補(bǔ)氫及增壓。

            在生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中,氫壓機(jī)出現(xiàn)排氣溫度超高的主要危害有以下幾個(gè)方面:一是將加劇氫氣中所攜帶少量未被分離出潤(rùn)滑油等雜質(zhì)分解與揮發(fā)。缸壁、氣及氣缸通道內(nèi)積炭,致使發(fā)生堵塞氣、卡住活塞環(huán)及出現(xiàn)爆炸等事故。二是氫壓機(jī)活塞環(huán)和拉桿密封環(huán)、阻流環(huán)等非金屬材料密封元件易于老化變質(zhì)或變形損壞,降低其使用壽命,相繼增加了維修工作量及維修費(fèi)用。三是氫壓機(jī)活塞環(huán)和拉桿密封環(huán)等密封元件容易發(fā)生損壞和泄漏,泄漏出氫氣與空氣混合,達(dá)到極限濃度,就會(huì)發(fā)生爆炸著火事故。這極不利于操作人員日常維護(hù)管理,危及裝置安全運(yùn)行。

            因此,針對(duì)性的對(duì)氫壓機(jī)排氣溫度高的故障進(jìn)行詳細(xì)的分析,并提出切實(shí)有效的解決措施,以確保氫壓機(jī)的安全、平穩(wěn)和長(zhǎng)周期運(yùn)行是非常重要的。對(duì)確保加氫精制裝置長(zhǎng)周期、安全、平穩(wěn)生產(chǎn)運(yùn)行非常關(guān)鍵。

            二、新氫壓縮機(jī)機(jī)組概述

            我司15萬(wàn)噸/年加氫異構(gòu)化裝置新氫壓縮機(jī)組C-1001A/B機(jī)組為固定水冷、二級(jí)、對(duì)稱平衡型無(wú)油潤(rùn)滑往復(fù)活塞式壓縮機(jī),其作用為為裝置加氫精制反應(yīng)系統(tǒng)補(bǔ)氫增壓。該機(jī)組一備一用,自2014年10月10日投入生產(chǎn)以來(lái),在這幾年機(jī)組的生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中,該機(jī)組相繼出現(xiàn)幾次排氣溫度高故障,嚴(yán)重影響裝置的安全長(zhǎng)周期生產(chǎn)運(yùn)行。

            1、壓縮機(jī)組的主要技術(shù)參數(shù)

            該新氫壓縮機(jī)機(jī)組的主要技術(shù)參數(shù)如表一所示,機(jī)組正常操作指標(biāo)及機(jī)組報(bào)警、連鎖項(xiàng)目一覽表如表二所示。


          新氫壓縮機(jī)排氣溫度高的原因及解決措施
           

          新氫壓縮機(jī)排氣溫度高的原因及解決措施

            2、近年來(lái)機(jī)組出現(xiàn)的排氣溫度高故障統(tǒng)計(jì)

            自2014年10月10日投用以來(lái),在生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中,機(jī)組頻繁出現(xiàn)排氣溫度高故障。其中C-1001A出現(xiàn)3次故障,C-1001B出現(xiàn)2次故障,主要的故障如表三所示。

          新氫壓縮機(jī)排氣溫度高的原因及解決措施

            三、機(jī)組排氣溫度高的原因分析

            從近幾年機(jī)組出現(xiàn)的故障情況分析,造成機(jī)組排氣溫度高的原因主要有以下幾個(gè)方面:

            1、設(shè)備原因

            1.1 氣閥泄漏故障造成氣閥倒氣是新氫壓縮機(jī)排氣溫度高的原因之一。而造成氣閥泄漏倒氣的原因主要有以下幾點(diǎn):

            (1)氣閥閥片損壞或斷裂。氣閥閥片及彈簧的的質(zhì)量存在問(wèn)題或材質(zhì)不符合要求,導(dǎo)致機(jī)組在運(yùn)行過(guò)程中,氣閥閥片損壞或斷裂;機(jī)組帶液,形成液擊,非常容易造成氣閥閥片及彈簧損壞或斷裂,也存在嚴(yán)重的安全隱患。

            (2)氣閥閥片及閥座密封面的腐蝕和刮傷,導(dǎo)致氣閥的泄漏。特別在腐蝕性介質(zhì)的工況及輸送的介質(zhì)不干凈,含有粉塵、油泥等易造成密封面的腐蝕和刮痕損壞。 

            (3)輸送介質(zhì)含有粉塵、油泥等,在氣閥表面,特別是氣閥閥片及閥座密封面形成結(jié)焦,導(dǎo)致氣閥被卡住或墊住,造成氣閥泄漏,很容易造成氣閥和彈簧的斷裂。

            (4)彈簧因質(zhì)量問(wèn)題或疲勞斷裂,平衡力不均,氣閥彈簧損壞會(huì)引起氣閥閥片斷裂,其后果又進(jìn)一步加速閥座的損壞。

            從幾次檢修情況看,因進(jìn)口過(guò)濾器濾網(wǎng)脫落,輸送介質(zhì)不凈,含粉塵、油泥等,在氣閥表面,特別是氣閥閥片及閥座密封面形成油泥結(jié)焦,如圖一所示。導(dǎo)致氣閥被卡住,容易造成氣閥閥片及閥座密封面損壞,氣閥和彈簧的斷裂。

          新氫壓縮機(jī)排氣溫度高的原因及解決措施


            1.2 氫壓機(jī)機(jī)組冷卻器及氣缸夾套換熱效果差。因引到氫壓機(jī)的循環(huán)水水質(zhì)及懸浮物多,加上長(zhǎng)期沒(méi)有對(duì)冷卻器、氣缸夾套和冷卻水管路系統(tǒng)進(jìn)行清洗,新氫壓縮機(jī)中間冷卻器、氣缸夾套和冷卻水管路積垢堵塞嚴(yán)重,降低了傳熱效果,從而造成循環(huán)水帶走的熱量減少,引起機(jī)組排氣溫度升高。

            1.3機(jī)組進(jìn)口管線Y型過(guò)濾器濾芯濾網(wǎng)脫落,腐蝕掉,起不到過(guò)濾作用,大量的粉塵等雜質(zhì)進(jìn)入機(jī)組,造成缸套磨損,粉塵等雜質(zhì)敷在氣閥上也容易導(dǎo)致氣閥故障。

            1.4 因新氫壓縮前的新氫分液罐沒(méi)有安裝絲網(wǎng)除沫器,從制氫裝置來(lái)的氫氣介質(zhì)常常帶液進(jìn)入機(jī)組,形成液擊,非常容易造成氣閥閥片及彈簧損壞或斷裂,存在嚴(yán)重的安全隱患。

          新氫壓縮機(jī)排氣溫度高的原因及解決措施

            2、工藝操作原因

            2.1裝置系統(tǒng)的波動(dòng),使機(jī)組入口壓力降低,機(jī)組壓縮比增大,排氣溫度升高。往復(fù)式壓縮機(jī)的排氣溫度可按絕熱壓縮計(jì)算,如下:

            Td=TsεK-1/K…………………①

            式中,Ts,Td為吸、排氣溫度,K;ε為壓縮比,ε=pd/ps;ps,pd為吸、排氣壓力,MPa;K為氣體絕熱指數(shù),氫氣介質(zhì)下,取K=1.407。

            從上式可知,吸入溫度越高,壓縮比越大,排氣溫度越高。我司氫壓機(jī)輸送的介質(zhì)氫氣來(lái)自于甲醇裂解制氫裝置,制氫裝置設(shè)計(jì)的氫氣出裝置壓力為1.5MPa,當(dāng)制氫裝置生產(chǎn)操作波動(dòng),導(dǎo)致到氫壓機(jī)入口壓力低于氫壓機(jī)機(jī)組的額度進(jìn)氣壓力時(shí),由式ε=pd/ps知,壓縮比增大,排氣溫度就升高。如2015年3月10日15:20,因主操在操作調(diào)節(jié)制氫裝置時(shí),導(dǎo)致整改制氫裝置工況波動(dòng),出裝置的氫分壓降低,到新氫壓縮機(jī)C-1001A入口壓力低于設(shè)計(jì)值(設(shè)計(jì)值1.3MPa,而實(shí)際操作值為0.53~0.55MPa),壓縮機(jī)出口壓力由反應(yīng)系統(tǒng)壓力確定,由式①可知,壓縮比增大,排氣溫度升高。

            2.2 循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行工況的影響。進(jìn)機(jī)組的循環(huán)水溫度較高或循環(huán)水壓力低,都會(huì)造成循環(huán)水帶走熱量減少,也會(huì)使排氣溫度上升。

            3、機(jī)組管理不當(dāng)

            由于平時(shí)對(duì)機(jī)組的日常維護(hù)及定期維護(hù)保養(yǎng)不到位,崗位人員沒(méi)有嚴(yán)格按照安全操作規(guī)程作業(yè),巡檢不到位,機(jī)組的管理不到位,常常造成機(jī)組帶病運(yùn)行,或運(yùn)行過(guò)程中存在問(wèn)題沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn),造成機(jī)組故障,事故發(fā)生。

            四、解決措施

            為了確保新氫壓縮機(jī)組處于完好狀態(tài),長(zhǎng)周期、安全運(yùn)行,針對(duì)以上氫壓機(jī)排氣溫度高的原因分析,提出以下幾點(diǎn)解決措施:

            1、在進(jìn)行氣閥配件采購(gòu)時(shí),氣閥的材質(zhì)要結(jié)合現(xiàn)工藝工況的特性,嚴(yán)格按照規(guī)范及技術(shù)要求選擇,嚴(yán)格把控好氣閥及彈簧的質(zhì)量。

            2、凡新領(lǐng)備件要認(rèn)真檢查驗(yàn)收,閥片不得有變形、裂紋、劃痕等缺陷;閥座密封面不得有腐蝕麻點(diǎn)、氣孔及劃痕,表面粗糙度為Ra0.8,閥座邊緣不得有裂紋、溝槽等缺陷;閥座與閥片接觸線應(yīng)連續(xù)封閉;對(duì)氣閥組裝后,用煤油進(jìn)行氣密性試驗(yàn),對(duì)超標(biāo)一律更換或返修。

            3、要定期對(duì)機(jī)組冷卻器、氣缸夾套和冷卻水管路系統(tǒng)進(jìn)行清洗,確保冷卻水系統(tǒng)的暢通,提高冷卻器、氣缸夾套的換熱效果。

          新氫壓縮機(jī)排氣溫度高的原因及解決措施

            4、定期檢查機(jī)組進(jìn)口管線Y型過(guò)濾器濾芯濾網(wǎng)是否腐蝕脫落,過(guò)濾器是否堵塞,進(jìn)行清理。

            5、在氫壓機(jī)入口新氫分液罐頂部設(shè)DN1000mm,厚150mm,40目絲網(wǎng)除沫器(材質(zhì)1Cr18Ni9Ti)。

            6、嚴(yán)格控制好裝置操作,禁止機(jī)組帶液運(yùn)行。

            7、確保甲醇裂解制氫裝置的平穩(wěn)運(yùn)行,防止因裝置波動(dòng)使機(jī)組入口壓力低于設(shè)計(jì)值,造成機(jī)組排氣溫度升高。

            8、做好循環(huán)水系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行,控制調(diào)節(jié)循環(huán)水溫度不超過(guò)21~22 ℃,循環(huán)水壓力不低于0.38 MPa。確保冷卻水系統(tǒng)的暢通。

            9、氫壓機(jī)在大修和裝置檢修后,要嚴(yán)格按規(guī)程對(duì)所屬管線逐條進(jìn)行吹掃、置換。在進(jìn)行機(jī)組檢修時(shí),要嚴(yán)格按照《SHS 01020-2004 活塞式壓縮機(jī)維護(hù)檢修規(guī)程》進(jìn)行檢修和驗(yàn)收,把控好檢修質(zhì)量。

            10、加強(qiáng)機(jī)組的管理工作,做好機(jī)組的日常維護(hù)保養(yǎng)和定期維護(hù)保養(yǎng)工作。對(duì)公司級(jí)的大型機(jī)組的特護(hù)工作,崗位操作人員要嚴(yán)格按照設(shè)備安全操作規(guī)程操作。

            五、結(jié)束語(yǔ)

            為了確保新氫壓縮機(jī)機(jī)組的長(zhǎng)周期、安全平穩(wěn)的生產(chǎn)運(yùn)行,就要做氫壓機(jī)組的安全管理工作。做到日、周、月度及年度的日常和定期檢查維護(hù)保養(yǎng),車間班組及設(shè)備管理人員要每天檢查機(jī)組潤(rùn)滑油油位,檢查機(jī)組排氣溫度和排氣壓力,冷卻水進(jìn)水壓力和溫度,儀器儀表等指示燈是否正常,機(jī)組有無(wú)異響和泄漏。每周進(jìn)行機(jī)組衛(wèi)生的清潔;每月進(jìn)行潤(rùn)滑油的分析,檢查油品是否乳化變質(zhì);每年定期對(duì)進(jìn)行機(jī)組的維護(hù)檢修保養(yǎng)。加強(qiáng)車間班組、維保人員及專業(yè)技術(shù)人員的機(jī)組特護(hù)工作,落實(shí)到責(zé)任人,定時(shí)定點(diǎn)進(jìn)行機(jī)組的巡檢點(diǎn)檢工作,及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)組在運(yùn)行過(guò)程中的隱患,確保機(jī)組的安全運(yùn)行。崗位操作人員要嚴(yán)格按照設(shè)備安全操作規(guī)程進(jìn)行操作,嚴(yán)禁違規(guī)操作。只有這樣堅(jiān)持科學(xué)的管理,才能降低設(shè)備故障率,才能降低設(shè)備維修和管理成本,確保設(shè)備的安全運(yùn)行,提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

            參考文獻(xiàn)
            【1】SHS 01020-2004 《活塞式壓縮機(jī)維護(hù)檢修規(guī)程》
            【2】中國(guó)石油和石化工程研究會(huì).《煉油設(shè)備工程師手冊(cè)(第二版)》.中國(guó)石化出版社.2009
            【3】王福利 田吉新 戴有恒.《石油化工廠設(shè)備檢修手冊(cè) 壓縮機(jī)組》.中國(guó)石化出版社.2007
            【4】史開(kāi)洪 艾中秋.煉油裝置技術(shù)問(wèn)答叢書(shū)《加氫精制裝置技術(shù)問(wèn)答》.中國(guó)石化出版社.2006.8
            【5】中國(guó)石化集團(tuán)上海工程有限公司.《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)(第四版)》.中國(guó)石化出版社.2009

            作者簡(jiǎn)介
            石芝鋒,男,本科學(xué)士,中級(jí)工程師,過(guò)程裝備與控制工程專業(yè)。在石油化工及燃?xì)庑袠I(yè)從事設(shè)備專業(yè)技術(shù)管理工作近8年,精通煉廠設(shè)備管理及故障處理。現(xiàn)任廣西欽州泰興石油化工有限公司設(shè)備主管和設(shè)備工程師,在煉廠加氫裝置從事設(shè)備專業(yè)技術(shù)管理。

          標(biāo)簽: 新氫壓縮機(jī)  

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