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轮回氢压缩机 排气温度高的缘由阐发及处理办法

文章出处:admin 人气:发表时间:2017-10-01 19:36

  石脑油加氢安装轮回氢压缩机C-2001A/B机组为固定水冷、一级、对称均衡型无油润滑来去活塞式压缩机,由同步电动机、机身、气缸曲柄轴、十字头销、十字体、活塞杆等零部件构成,由间接装在主轴上的同步电动机驱动。来去活塞式压缩机的工作道理为当曲轴扭转时,通过连杆及十字头的传动,活塞在气缸内做来去活动。压缩机的一个工作轮回式由膨胀、吸入、压缩和排出4个阶段构成的。轮回氢压缩机C-2001A/B次要用于降服石脑油加氢安装系统的阻力降,添加轮回氢气体的压力,使得未充实参与反映的轮回氢气体物料,经轮回氢压缩机升压后,从头进入反映系统。

  轮回氢压缩机C-2001A/B机组规格型号为DW-11/15-25,额度流量为11.0Nm3/min,额度吸气压力为1.5MPa,额度排气压力为2.5MPa,其感化为石脑油加氢安装反映系统用的轮回氢增压轮回,一备一用。

  石脑油加氢安装轮回氢压缩机C-2001A/B自2016年5月15日投运以来,机组多次发生排气温度高毛病,导致机组屡次切换和维修频次高,操作人员和检维修人员劳动强度大,严峻影响安装的长周期、平安平稳运转。机组次要的排气温度高毛病如表2所示。

  从上表2阐发能够看出,在近2年多的安装出产过程中,轮回氢压缩机共发生毛病10台次,都与机组排气温度高报警毛病相关,形成2台机组屡次切换运转。

  现以某司石脑油加氢安装轮回氢压缩机呈现的几起排气温度高案例为例,阐发轮回氢压缩机排气温度高毛病缘由。

  2.1.1 案例一:操作系统工况波动,导致机组压缩比增大,排气温度快速上升,报警毛病。

  2017年8月15日15:25,加氢反映器R-2001压差大,催化剂结焦堵塞,形成轮回氢压缩机C-2001A/B出口至反映器入口管路憋压,压缩机出口压力升高,而反映器出口到轮回氢压缩机C-2001A/B入口管路因反映器床层结焦堵塞,轮回氢量极致降低。虽然系统有新氢补氢,但短期仍是形成压缩机入口压力降低。此中压缩机出口压力不竭上升跨越2.75MPa(高报警设想值2.75MPa,平安阀整定压力2.75MPa),导致平安阀起跳。入口压力降到1.1MPa摆布,小于低报警设想值1.35MPa,机组排气温度升超出跨越格快,排气温度高报警,导致告急泊车处置。

  式中,Ts,Td为吸、排气温度,K;ε为压缩比,ε=pd/ps;ps,pd为吸,排气压力,MPa;K为气体绝热指数,氢气介质下,取K=1.407。

  从上式可知,吸入温度越高,压缩比越大,排气温度越高。氢压机的输送介质来自于石脑油加氢安装,因加氢反映器R-2001催化剂结焦堵塞,形成轮回氢压缩机C-2001A/B出口管路憋压,而压缩机出口压力由系统压力决定,导致压缩机出口压力升高,达到2.7MPa(一般值2.3~2.5MPa,高报警设想值2.75MPa)。而轮回氢量极致降低,形成压缩机入口压力降低,为1.1MPa(低报警设想值1.35MPa,一般值1.5MPa)。由式可知,压缩比增大,排气温度升高。

  2016年8月20日15:30,中控主操巡检发觉轮回氢压缩机C-2001A机组摆布气缸排气温度高报警,左气缸排气温度110 ℃、右气缸排气温度109 ℃,且温度趋向不竭上升,排气量也不竭降低。为了满足出产需要及平安出产,最初被迫停机切换备用机组。8月21日,机组置换及格后,达到检修前提,出产移交,机修维保对机组进行检修。

  从检修的环境看,形成此次压缩机排气温度高毛病的次要缘由是气阀毛病,气阀泄露或损坏串气。次要表示为阀片、阀座上堆积较多的催化剂粉尘、油泥、积碳较多,导致气阀阀片、弹簧侵蚀,阀片、弹簧断裂严峻,同机会组带液,构成液击,阀座液击断裂。从而导致气阀毛病致机组在出产运转过程中呈现排气温度高,排气量降低。因而,按照检修的环境阐发,连系机组现实的运转工况,形成轮回氢压缩机C-2001A气阀毛病缘由具体次要有以下几点:

  1)安装加工高硫油,轮回氢中H2S含量高(在安装出产过程中对轮回氢按期取样阐发,轮回氢H2S含量在10000-15000ppm),轮回氢高浓度的H2S加快气阀弹簧、阀片侵蚀断裂。对气阀进行拆检发觉进气阀弹簧断裂、阀体内堆集较多杂质、阀片段裂等。

  2)轮回氢中照顾的催化剂粉尘较多。催化剂粉尘会储蓄积累在气阀阀片、阀座上构成油泥、积碳,堵塞气阀的畅通面积,影响阀片的启闭,阀片弹簧受力不均,持久处在较高的交变应力工况下工作,容易形成阀片、弹簧断裂。

  3)介质轮回氢气中夹带液体组分。出产上轮回氢气虽然颠末轮回氢分液罐进行分手,但仍带有少量较轻的液体组分,同时出产上的操作波动将会使液体组分进一步添加。从而使压缩机吸入的氢气带液,对气缸及气阀发生液击。机组在出产运转过程中带液运转,构成液击,极易形成气阀阀片、弹簧、阀座损坏或断裂,导致气阀毛病,同时因液体难压缩,机组带液运转具有严峻的平安隐患。

  4)弹簧因质量问题或委靡断裂,均衡力不均,气阀弹簧损坏会惹起气阀华夏彩票阀片段裂,其后果又进一步加快阀座的损坏。

  5)进口过滤器滤网零落,输送介质不净。输送介质含有粉尘、油泥等,在气阀概况,出格是气阀阀片及阀座密封面构成结焦,易形成密封面的侵蚀和刮痕损坏,导致气阀被卡住或垫住,形成气阀泄露,很容易形成气阀和弹簧断裂,及阀座损坏。

  按照对轮回氢压缩机机组近2年来出产运转毛病缘由阐发,连系现场检修环境看,导致来去活塞式压缩机排气温度高的缘由次要集中在以下几点:

  当进气压力过低或排气压力过高时,压比增大,会导致排气温度升高。当进气温渡过高时,排气温度亦会升高。压缩机运转过程中,有时会由于压缩机上游或下流其它安装缘由或工艺缘由导致压缩机进气、排气的压力非常,从而导致排气温度升高。而当压缩机上游或级间冷却器冷却结果欠安时,会导致压缩机进气温渡过高,从而导致压缩机排气温度升高。

  工况介质催化剂粉尘多,在气阀上储蓄积累油泥、积碳,导致气阀阀片、弹簧侵蚀、磨损、断裂;机组带液,气阀阀座液击断裂,阀泄露串气,导致机组排气温度升高。空压机选择如排气阀呈现泄露,在吸入过程中,处于气缸排气腔的高温气体味通过排气阀吸入到气缸中,导致气缸内吸气侧温度升高。当压缩过程中,被吸入气缸的高温气体被再次压缩,在压缩机数次工作轮回过程中,有一部门气体被轮回多次压缩,使之温度累积上升。如下一级吸气阀呈现泄露,将导致下一级吸气量削减而导致本级排气压力升高,压比变大,排气温度升高。同时气阀片与阀座密封不良或损坏时,气阀也具有泄露,同样会形成排气温度非常升高。

  活塞环是密封气缸镜面和活塞间裂缝用的零件,同时还起布油和导热的感化。若是活塞环磨损过大,活塞环泄露、失效,在压缩过程中,高压侧的高温气体泄露至低压侧,导致气缸内吸气侧温度升高。当活塞反向活动时,原吸气侧的气体被再次压缩,而高压侧的高温气体又再次泄露至低压侧,在活塞数次工作轮回过程中,排气温度将会累积上漏。

  气缸通水冷却其次要目标是利用冷却水带走活塞环、支持环与气缸壁之间发生的摩擦热,当气缸夹套、两头冷却器和冷却水管路积垢堵塞严峻,如图,冷却水畅通不畅,降低了传热结果,发生的摩擦热将影响缸内的吸、排气温度,导致排气温度非常升高。

  针对轮回氢压缩机C-2001A/B在出产运转期间具有的问题,及对这些毛病缘由进行的阐发,对来去活塞式压缩机排气温度高毛病,我们该当采纳以下处理办法。

  (1)该当加强出产工艺工况的操作和办理,做到平稳、平安操作,防止因工况的波动,导致压缩机组进出口压力、温度等工艺前提的变化,形成压缩机压缩比增大,机组排气温度升高。

  (2)针对现工况轮回氢含H2S高侵蚀的问题,对本来的气阀进行从头设想,采用耐H2S侵蚀的PEEK气阀,对气阀(含阀片、阀座、弹簧)进行材质升级,选择耐H2S侵蚀的材质。阀片材质升级选用PEEK;气阀弹簧材质选用17-7PH进口钢丝;为了能使整套气阀抵当H2S侵蚀,对阀盖、阀座、弹簧、垫片等部件采纳概况非晶态处置办法,喷涂耐高温的防腐涂层,如表所示。

  (3)对机组带液和粉尘问题,在轮回氢分液罐添加丝网除沫气,在压缩机吸入管路上添加一台旋风分手器。对轮回氢中照顾的少量液体、催化剂粉尘进一步分手,削减轮回氢中的液体夹带和催化剂粉尘,改善气阀工况。同时打开进口过滤器查抄,改换损坏的过滤器滤芯,并选用耐H2S侵蚀的材质,选择不锈钢316。要按期查抄机组进口管线Y型过滤器滤芯滤网能否侵蚀零落,过滤器能否堵塞,进行清理。

  (4)要按期对机组冷却器、气缸夹套和冷却水管路系统进行清洗,确保冷却水系统的通顺,提高冷却器、气缸夹套的换热结果。做好轮回水系统的平稳运转,节制调理轮回水温度不跨越21~22℃,轮回水压力不低于0.38MPa。确保冷却水系统的通顺。同时按期查抄机组进口管线Y型过滤器滤芯滤网能否侵蚀零落,过滤器能否堵塞,进行清理。

  (5)压缩机在大修和安装检修后,要严酷按规程对所属管线逐条进行吹扫、置换。在进行机组检修时,要严酷按照《SHS 01020-2004活塞式压缩机维护检修规程》进行检修和验收,把控好检修质量。

  (6)加强机组的办理工作,做好机组的日常维护调养和按期维护调养工作,成立公司级的大型机组的特护工作,岗亭操作人员要严酷按照设备平安操作规程操作。

  为了确保安装的长周期、平安平稳的出产运转,就要做氢压机组的平安平稳的出产运转。加强机组的办理工作,做好机组的日常维护调养和按期维护调养工作,成立公司级的大型机组的特护工作,岗亭操作人员要严酷按照设备平安操作规程操作。车间班组、维保人员及专业手艺人员做到日、周、月度及年度的日常和按期维护调养及检维修工作。加强车间班组、维保人员及专业手艺人员的机组特护工作,落实到义务人,按时定点进行机组的巡检核检工作,及时发觉机组在运转过程中的隐患,确保机组的平安运转。岗亭操作人员要严酷按照设备平安操作规程进行操作,严禁违规操作。只要对峙科学的办理,才能降低设备毛病率,才能降低设备维修和办理成本,确保设备的平安运转,提高企业的经济效益。

  【2】中国石油和石化工程研究会.《炼油设备工程师手册(第二版)》.中国石化出书社.2009

  【3】王福利 田吉新 戴有恒.《石油化工场设备检修手册 压缩机组》.中国石化出书社.2007

  【4】中国石化集团上海工程无限公司.《化工工艺设想手册(第四版)》.中国石化出书社.2009

  石芝锋 ,男,本科学士,中级工程师,过程配备与节制工程专业。在石油化工及燃气行业处置设备专业手艺办理工作近8年,此刻炼厂加氢安装处置设备专业手艺办理工作,任设备主管和设备工程师。

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