循环氢压缩机组故障及原因相关探究

循环氢压缩机组故障及原因相关探究

中石油云南石化有限公司云南昆明650300

摘要:循环氢压缩机是裂解汽油加氢装置中的重要核心设备。某些化工厂循环氢压缩机由于运行养护管理不到位,存在严重的安全隐患。文章只对循环氢压缩机组故障及原因进行了简要分析,以供参考。

关键词:循环氢;压缩机组;故障

引言

循环氢压缩机的作用是为加氢反应提供循环氢,循环氢压缩机是加氢装置的“心脏”,如果循环氢压缩机停运,加氢装置只能紧急泄压停工。循环氢压缩机在系统中是循环做功,其出入口压差一般不大,流量相对较大,一般使用离心式压缩机。循环氢压缩机除轴承和轴端密封外,几乎无相对摩擦部件,而且压缩机的密封多采用干气式密封和浮环密封,再加上完善的仪表监测、诊断系统,所以,循环氢压缩机一般能长周期运行,无需使用备机。循环氢压缩机在运行过程中受到温度、压力、流量、震动、润滑油等因素的干扰,在运行过程中会产生很多故障,从而导致停车事故。所以我们必须掌握故障时应如何应对,及时避免安全事故的发生。

1循环氢压缩机组故障的原因分析

1.1干气密封系统遭到破坏

循环氢压缩机经常时间的使用后,最容易磨损的就是动静环,动静环磨损后就会直接导致动环表面的凹槽被磨平,一旦正常干气密封在结束干磨之后,由于凹槽出现了磨损就使得气膜不能完全建立起来,在动静环之间也就不能形成有效的平衡状态,使得干气逐渐就会被破坏。经常出现的倒流问题,实质上就是干气密封系统被破坏引起的。如果所使用的气质含有一定的残留或者不洁净,就会因为倒流现象把这些杂质逐渐的带入到干气密封系统的内部,在一些比较隐蔽的位置,尤其是主要部件的衔接处等就会逐渐积聚下来,随着各种杂质物体的不断积累,在整个腔体内占据的空间也越来越大,尤其是随着杂质的增多,会直接影响干气在腔体内的流通能力。

1.2转子不平衡故障

循环氢压缩机,氢气经产物分离罐送入压缩机入口,由于使用寿命原因,重整催化剂机械强度下降,粉化的催化剂担体以及结焦物粉末随氢气进入压缩机。此外,压缩机主密封气亦有过带液现象,液体和催化剂粉末在压缩机隔板喷嘴以及叶轮吸入口处固化板结。停车检修时未对转子进行拆卸,启动时板结的污垢脱落使转子形成不平衡量,直接导致转子无法冲过一阶临界转速,进而导致压缩机振动连锁停车。

1.3排气量不足故障

排汽量不足是压缩机运行过程中较为常见和普遍的一类故障问题,直接威胁着压缩机设备的运行安全。可能造成压缩机排气量不足的因素较多,主要分为以下三种原因:一,压缩机设备进气滤清器内部积垢,进气滤清器运行性能下降,造成设备排气量降低;二,压缩机运行过程中出现转速下降问题,从而破坏了设备整体的运行稳定,造成设备排气量降低;三,压缩机设备对于运行环境和运行条件有着较高且严苛的要求,不同的温度、湿度以及海拔变化等,均可能造成压缩机运行性能的变化,从而造成设备排气量降低问题。

2循环氢压缩机组故障处理措施

2.1干气密封失效的维护对策

(1)积极做好干气密封方面的各项控制工作。严格控制好加载时间,在启动机组的时候,需要严格按照正常的程序进行,在启机准备带载的时候,通常需要使用自动带载的方式,确保压缩机的负荷速度达到合理的水平。实践证明,在NGP快要接近90%的时候,一般是要把自动加载方式转变成手动的方式,从而有效缩小加载的时间,这样能够确保在有限的时间内使压缩机进出口建立合理的压差。合理控制启动机器的次数,由于每次启动,干气系统都会经历一定时间的干磨,因此,有效减少启机次数也是一个非常好的措施。(2)最大限度的对进入干气密封内气体杂质进行过滤。首先,要确保进入气体的纯净度,保证密封气的基本质量,通过各种过滤器对气体进行过滤,在一些重要部分设置多个过滤器,反复进行过滤,最好把过滤精度设置到微米,从而保证过滤后的气体能顺利通过密封端面而不会对端面带来一定的磨损。根据密封气过滤器压差的变化,随时对过滤器的位置进行调整,或者更换过滤器,从而有效保证进入气体的质量。

2.2转子不平衡故障机理

转子不平衡是由于转子部件质量偏心或转子部件出现缺损所造成的故障,它是旋转机械最常见的故障。离心式压缩机转子由于受到材料质量、加工技术以及工艺介质等因素的影响,其质量中心不可避免的会偏移其几何中心,导致转子旋转时形成周期性的离心力,在整个速度范围内总是有每转一次的明显相应,在轴承上产生动载荷,使机组振动。据统计,旋转机械约有近70%的故障与转子不平衡有关。当不平衡量超过允许范围时,机组轴振动便会加大乃至超过允许值,导致机组停车或无法越过一阶临界转速。一是,将压缩机转子送汽轮机厂进行清洗以及高速动平衡试验,清洗、除垢,确保测定残余不平衡量符合机组运转要求。二是,将压缩机进行回装,重新对轴位移、轴间隙、垂直度、瓦背紧力、密封间隙等关键数值进行标定,均达到合格数值。

2.3压缩机排量不足故障的维修

压缩机排气量故障可能由多种原因造成,首先,维修人员应对设备相关部件的磨损情况进行检查,如确定由于部件磨损原因导致,需及时替换磨损元件,以恢复设备的正常运行性能;其次,维修人员需根据设备安装图纸,对可能存在的技术缺陷和问题进行系统地排查,如没有技术图纸或图纸内容不全,则维修人员应广泛参考相关资料,对故障原因进行确定并进行相应的解决;最后,在实际问题处理过程中,维修人员还应注意维修方法与设备要求的匹配性控制,以活塞缝隙量调整为例,如活塞材质为铸铁,则其气缸缝隙值需控制在气缸直径的0.006%~0.009%区间内,如活塞材质为铝合金,则需控制在0.012%~0.018%之间,以满足设备的实际运行需求。

2.4压缩机腐蚀性损伤的维护

目前,压缩机运行过程中可能出现的腐蚀故障主要分为均匀腐蚀故障和局部腐蚀故障两类。前者具体是指发生在压缩机整体表面的腐蚀,腐蚀面积相对较大;后者则是指发生在压缩机局部位置的腐蚀,常见故障包括缝隙腐蚀故障、孔蚀故障、应力腐蚀故障、颈间腐蚀故障等。针对以上压缩机腐蚀问题,现阶段最常见、有效地措施,就是使用高分子材料就设备腐蚀问题进行有机涂层处理,通过覆盖高分子有机涂膜的方式,从根本上改善设备既有的防腐性能,消除设备腐蚀影响。用于设备腐蚀故障处理的高分子材料普遍具有良好的粘接能力和力学性能,既可以修复设备已有的腐蚀问题,又可以对设备进行相应的保护,降低设备运行过程中的腐蚀影响。另外,与传统机械修复技术相比,高分子材料涂层处理技术更加高效、便捷,且经济性、修复效果良好,是当前压缩机腐蚀故障处理的主流方式。

2.5压缩机轴承磨损的维修

轴承是压缩机设备的核心元件,同时考虑到轴承元件的特殊效用,其在运行过程中,较容易出现磨损的问题,如轴承元件磨损过于严重,就会造成一系列的设备故障问题。轴承磨损主要发生在轴承主体、轴承座、轴承室、轴承螺纹以及轴承键槽五个位置。针对轴承磨损问题,传统方法主要依靠刷镀喷涂和补焊解决,但由于技术自身缺陷,很难保障设备以后的运行性能和运行安全。因此,国内相关企业需进一步加强对高分子材料机械维修方式的探索和应用,通过对西方相关技术的参考和借鉴,提高轴承维修的科学性和有效性,避免焊接操作及涂层对于轴承性能的影响和干扰,进而提高压缩机整体的设备运行性能和安全。

3结语

综上所述,压缩机设备使用过程中,相关企业和人员必须全面提高对设备故障机维修的重视,从既有的设备故障入手,结合压缩机设备使用需求,通过轴承维修、巡视管理等措施,综合提高设备的运行性能和运行安全,进而保障压缩机长效、可靠的稳定运行。

参考文献:

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[2]崔长钧.压缩机维修过程中的风险探究[J].山东工业技术,2015(16).

[3]黄海洋,许倩.天然气压缩机密封系统常见故障及处理对策[J].石化技术,2017,24(08).

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