新氢压缩机运行问题分析及总结论文_刘富强

新氢压缩机运行问题分析及总结论文_刘富强

中国石油天然气股份有限公司锦州石化分公司 辽宁锦州 121000

摘要:新氢压缩机为对动平衡型、气缸水冷、压力循环润滑、电机拖动,各列气缸水平布置并分布在曲轴两侧。该机组由四部分组成:一是基本部分(主要包括机身、曲轴、连杆、十字头),二是管路部分(包括气体管路系统、气量调节系统、运动机构循环润滑循环系统、气缸和填料注油系统),三是仪表及自动监护系统,四是附属设备(主要包括缓冲器、冷却器、气液分离器、进气管道过滤器等)。

关键词:新氢压缩机;运行问题;分析及总结

1新氢压缩机运行阀片断裂原因分析

该机组每个气缸均设置上、下两个注油点,各点注油量如下(滴/min):一级上20、下12;二级上11、下15;三级上4、下17~18。拆检的故障气阀内外表面油膜分布正常,根据注油量和气阀拆检情况来看,二级气缸注油量是正常的。查看压缩机温度、压力等运行参数稳定,因此排除压缩机操作因素造成气阀阀片断裂。从阀片断裂总是固定发生于二级盖侧排气阀来看,问题可能由于系统因素,而不是某些偶然因素造成,因此可以排除气阀批次质量等偶然因素造成气阀故障。重新审核二级气阀原始设计数据,排气阀主要参数,如阀片开启关闭时的撞击速度、弹簧力、阀片关闭角等均在正常范围。阀片正、反面与阀座、阀盖的撞击痕迹均比较轻微(见图1),表明气阀工作时,无论是开启还是关闭,撞击速度均正常,阀片断裂不是设计因素造成。

图1阀片关闭撞击痕迹(与阀盖)

压缩机介质H2是由制氢装置生产的高纯度氢和一部分重整装置生产的重整氢混合而成,实际H2含量在一定范围内变化。从故障前后压缩机介质组份的分析结果可知,介质氢含量在92.456%~98.477%之间变化,根据车间工艺卡片要求,装置新氢H2含量只需大于92%就满足工艺要求,对比气阀原始设计工况和实际运行工况,压缩机实际运行参数接近原始设计参数,唯一变化明显的是介质气体的摩尔分子量,设计介质组份为:H2:98.92%、CH4:1.039%、C6H14:0.041%,摩尔分子量为2.19g/mol,而2015年8月12日的介质组份,摩尔分子量达到5.55g/mol,变化超过一倍。

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图2对比图

分别用H2含量98.48%、95.36%、92.46%的介质组份校核各级气阀主要的设计参数,发现二级盖侧排气阀片撞击速度分别为最大允许撞击速度的92.7%、93.5%、95.4%,阀片关闭时的撞击速度,随摩尔分子量的增加而逐渐增大;同时,关闭弹簧力则随摩尔分子量增加而变得越来越弱;更严重的是当介质气体中H2含量从98.48%向92.46%变化时,二级盖侧排气阀模拟运行时的关闭角越来越大,并有二次关闭的情况,二次关闭的关闭角均超过180°,气阀实际延迟关闭;二级轴侧排气阀上述参数则正常(轴、盖侧排气阀的差异,主要由于轴侧气缸有活塞杆的影响)。

2处理方法

2.1减少新氢内氯含量

受到施工环境、工艺流程、资金等因素的限制,在柴油加氢设备中使用脱氯罐的方法是不科学的。要想减少铵盐结晶,就增强对氯含量的检测和控制,时刻关注脱氯剂量和效果。受到其它因素的限制,相关人员无法准确计算出氢气中氯含量,所以要将脱氯剂更换周期进行变更,从之前的半年一次更改至3个月一次。虽然,这样增加了脱氯剂的消费成本,但是减缓了铵盐结晶的形成速度。

2.2新氢压缩机组联锁停机项目中,增加主轴瓦温度5处及电机支撑轴瓦温度2处高高联锁停机项目,避免人为判断停机等可操作性差的问题,防止事故扩大化;【p5】

2.3对机组曲轴箱内各油路连接管路、接头进行检查紧固,对整个油路流程进行冲洗置换,更换过滤器滤芯和曲轴箱、电机轴承箱内润滑油;针对机组联锁变更后带来的机组误停机风险增大的问题,加强新氢中断应急演练,防止机组联锁停机后风险扩大。【p6】

2.4增强对压缩机正常运转时的监控

增强对压缩机机组正常运转时的监控,能有效提升其运行效率,避免铵盐结晶快速形成。监控方式主要包括:压缩机的排气量、进气量、排气温湿度、活塞杆下沉情况,以及填料是否泄漏等。铵盐结晶出现在气阀上时,将使得气阀闭合不严,排气温度大幅度上升。若铵盐结晶状况始终出现,将导致排气温度进一步提升、排气压力减少、以及排气量不足的情况出现。更为糟糕的是,将使得填料、活塞支撑环与密封环受到损坏,造成活塞杆大幅度下沉情况出现。所以,增对压缩机运行情况和参数进行监控,能够更早的发现机组中存有的问题,快速制定解决方案,避免铵盐结晶大量形成,进而起到保护压缩机的目的。

2.5整改效果概述

通过上述4种方式整改,新氢压缩机组的运行情况得到了很好的提升,自检修完成投入到生产过程中,机组的各项数据都保持正常。随后对压缩机机组进行计划性停机检测,仅在过滤器和一级进排气阀上找到了少数的铵盐结晶,对其实施清除之后开机正常运行,机组运转至现在仍然平稳,并受到铵盐结晶直接导致的停机。不过,受到装备工艺过程的限制,想要在机组内部避免铵盐结晶存在,仍然需要更进一步的优化整改工业,例如:科学分析新氢中氯含量,定期使用效果明显的脱氯剂、密切监控压缩机组运行参数等。

参考文献:

[1]杨利平.重整加氢装置压缩机常见故障分析与处理[D].西安石油大学,2015.

[2]张强.加氢裂化往复压缩机出口压力高的原因分析及改进措施[J].压缩机技术,2015,06:57-61.

[3]师英东.氨盐介质对加氢裂化装置压缩机运行的影响分析[J].炼油与化工,2013,03:12-14+61.

[4]高跃峰.气量无级调节系统在新氢压缩机上的应用[J].中国石油和化工标准与质量,2012,04:70-71.

论文作者:刘富强

论文发表刊物:《基层建设》2016年21期

论文发表时间:2016/12/7

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