【壓縮機網(wǎng)】一、前言
在石油化工行業(yè)中，使用z*廣泛的壓縮機組為往復式壓縮機、離心式壓縮機。壓縮機機組是煉化裝置的核心設備，其長周期、安全、平穩(wěn)運行，是煉化裝置長周期、安全生產(chǎn)運行的關(guān)鍵。特別是在加氫精制裝置，往復式氫壓機得到了廣泛的使用。新氫壓縮機和循環(huán)氫壓縮機，都屬于往復式壓縮機，其作用主要為加氫精制反應系統(tǒng)補氫增壓、原料氫循環(huán)使用。我司的柴油加氫裝置循環(huán)氫壓縮機C-1002A/B機組為固定水冷式、一級、對稱平衡型無油潤滑往復活塞式壓縮機，其作用是為柴油加氫裝置反應系統(tǒng)輸送原料氫氣及原料氫循環(huán)、系統(tǒng)補氫增壓。自2015年5月20日投入生產(chǎn)以來，循環(huán)氫壓縮機C-1002A/B相繼出現(xiàn)排氣量降低，滿足不了生產(chǎn)需要。
二、循環(huán)氫壓縮機機組概述
我司15萬噸/年柴油加氫裝置循環(huán)氫壓縮機C-1002A/B機組為固定水冷、一級、對稱平衡型無油潤滑往復活塞式壓縮機，為15萬噸/年柴油加氫裝置反應系統(tǒng)用的循環(huán)氫增壓循環(huán)，一備一用。
該循環(huán)氫壓縮機機組規(guī)格型號為DW-11.46 /30-42，額度流量為11.46Nm3 /min,額度吸氣壓力為3.0MPa,額度排氣壓力為4.2MPa，其詳細的技術(shù)參數(shù)如表1所示。
三、故障的原因分析及解決措施
現(xiàn)以我司循環(huán)氫壓縮C-1002A生產(chǎn)運行過程中，突然機組排氣量降低，滿足不了生產(chǎn)需要，被迫切換機組停機檢修為例，分析機組排氣量降低的原因，并針對性的提出合理的解決措施。
1、故障描述
2017年6月3日17:43,中控主操進行巡檢時發(fā)現(xiàn)，循環(huán)氫壓縮機C-1002A出口流量降低，如圖1和圖2所示，由原來的出口流量13704.518Nm3/h一下降到8620.269Nm3/h，出口流量降低了37.1%,滿足不了生產(chǎn)需要，被迫切換備用機組進行停機檢修。
2、原因分析及解決措施
壓縮機組排氣量不足是與壓縮機的設計氣量相比而言的，影響機組排氣量的因素很多，包括生產(chǎn)工況、機器性能和氣體性質(zhì)等。針對本次機組排氣量降低故障，從檢修的情況可知，機組排氣量降低有以下幾方面的原因：
?。?）從現(xiàn)場檢修可知，機組進口過濾器壓差大，打開檢查發(fā)現(xiàn)過濾器積垢堵塞，使吸氣阻力增大，從而造成排氣量減少。
解決措施：要定期檢查和清洗過濾器濾芯。
從檢修情況看，機組氣閥覆蓋著結(jié)焦物，左右氣缸排氣閥閥片部分斷裂，彈簧斷裂，進、排氣閥閥片及閥座有腐蝕磨損，如圖3。因此，壓縮機吸、排氣閥的故障對排氣量的影響主要為閥座與閥片間結(jié)焦物或其它雜物，關(guān)閉不嚴，形成漏氣。這不僅影響排氣量，而且還影響間級壓力和溫度的變化，造成機組排氣溫度高。
其中閥座與閥片接觸不嚴形成漏氣而影響了排氣量，一個是制造質(zhì)量問題，如閥片翹曲等；一個是由于閥座與閥片磨損嚴重而形成漏氣；還有就是氣閥彈簧力與氣體力匹配的不好。彈力過強則使閥片開啟遲緩，彈力太弱則閥片關(guān)閉不及時，這些不僅影響了氣量，而且會影響到功率的增加，以及氣閥閥片、彈簧的壽命。同時，也會影響到氣體壓力和溫度的變化。還有，在安裝時，壓緊氣閥的壓緊力不當。壓緊力小，則要漏氣，當然太緊也不行，會使閥罩變形、損壞。一般壓緊力可用下式計算：p=kπ/4 D2P，D為閥腔直徑，P為z*大氣體壓力，K為大于1的值，一般取1.5～2.5，低壓時K＝1.5～2.0，高壓時K＝1.5～2.5。這樣取K，實踐證明是好的。氣閥有了故障，閥蓋必然發(fā)熱，同時壓力也不正常。
解決措施：更換斷裂和損壞的氣閥閥片、彈簧和閥座或整套更換氣閥。因本次裝置循環(huán)氫含硫化氫高（約8000PPM），因此注意氣閥的材質(zhì)要符合現(xiàn)工藝工況的特性，嚴格把控好氣閥及彈簧的質(zhì)量。更換的備件要認真檢查驗收，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、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連續(xù)封閉；對氣閥組裝后，用煤油進行氣密性試驗，對超標一律更換或返修。同時要嚴格控制好機組進氣氣源的潔凈度，介質(zhì)要干凈，在機組大修和裝置檢修后，要嚴格按規(guī)程對所屬管線逐條進行吹掃、置換。在進行機組檢修時，要嚴格按照《SHS 01020-2004 活塞式壓縮機維護檢修規(guī)程》進行檢修和驗收，把控好檢修質(zhì)量。
（3）機組填料函密封泄漏產(chǎn)生漏氣使氣量降低。
機組在運行時發(fā)現(xiàn)填料函存在泄漏產(chǎn)生漏氣使氣量降低。經(jīng)對填料函打開檢修，發(fā)現(xiàn)填料函存在磨損磨損、拉傷、油泥積垢及活塞桿存在局部磨損的問題。
究其原因，s*先是填料函本身制造時不合要求；其次可能是由于在安裝時，活塞桿與填料函中心對中不好，產(chǎn)生磨損、拉傷等造成漏氣；填料氮封氣源不干凈，導致積垢磨損。一般在填料函處加注潤滑油，起潤滑、密封、冷卻作用。
解決措施：更換整套磨損的填料函，對活塞桿進行研磨，控制好填料氮封氣源氮氣，不含水和氣源要干凈。
?。?）氣缸、活塞、活塞環(huán)磨損嚴重、超差，使有關(guān)間隙增大，泄漏量增大，影響到了排氣量。檢修發(fā)現(xiàn)活塞環(huán)存在磨損，間隙過大的問題。
解決措施：更換磨損的活塞環(huán)。嚴格控制安裝質(zhì)量，活塞間隙要嚴格按照圖紙大要求。無圖紙時，可依據(jù)規(guī)范標準經(jīng)驗資料。對于活塞與氣缸之間沿圓周的間隙，如為鑄鐵活塞時，間隙值為氣缸直徑的0.06／100～0.09／100；對于鋁合金活塞，間隙為氣徑直徑的0.12／100～0.18／100；鋼活塞可取鋁合金活塞的較小值。在機組檢修時，要嚴格按照《SHS 01020-2004 活塞式壓縮機維護檢修規(guī)程》進行檢修和驗收，把控好檢修質(zhì)量。
?。?）機組管理不到位，應加強機組的管理工作，做好機組的日常維護保養(yǎng)和定期維護保養(yǎng)工作，成立公司級的大型機組特護工作，崗位操作人員要嚴格按照設備安全操作規(guī)程操作。
四、檢修后機組運行效果
循環(huán)氫壓縮機C-1002A排氣量降低故障，經(jīng)過仔細排查檢修合格投入運行后，加強了工藝操作和機組的日常維護保養(yǎng)及定期維護保養(yǎng)工作。機組投用到目前，運行良好，各工藝指標正常。
結(jié)束語
循環(huán)氫壓縮機是裝置的關(guān)鍵性設備，其安全平穩(wěn)運行，是裝置長周期、安全平穩(wěn)生產(chǎn)運行的關(guān)鍵。循環(huán)氫壓縮機排氣量不足是往復式壓縮機常見的故障之一，其產(chǎn)生的原因既有工藝方面的原因，也有設備及機組管理方面的原因。因此，為了確保機組的安全平穩(wěn)運行，應該建立健全大型機組的特護管理組織機構(gòu)，明確職責，加強分工，加強機組的管理工作。要加強機組的日常維護保養(yǎng)和定期維護保養(yǎng)工作；機組要定時定點進行巡檢點檢工作，及時發(fā)現(xiàn)機組在運行過程中的隱患，確保機組的安全運行。同時，崗位操作人員要嚴格按照設備安全操作規(guī)程進行操作，嚴禁違規(guī)操作。只有這樣堅持科學的管理，降低設備故障率，才能降低設備維修和管理成本，確保設備的安全運行，提高企業(yè)經(jīng)濟效益。
參考文獻
【1】SHS 01020-2004 《活塞式壓縮機維護檢修規(guī)程》
【2】中國石油和石化工程研究會.《煉油設備工程師手冊（第二版）》.中國石化出版社.2009
【3】王福利 田吉新 戴有恒.《石油化工廠設備檢修手冊 壓縮機組》.中國石化出版社.2007
【4】中國石化集團上海工程有限公司.《化工工藝設計手冊（第四版）》.中國石化出版社.2009
作者簡介
石芝鋒，男，本科學士，中級工程師過程裝備與控制工程專業(yè)，設備工程師。在石油化工及燃氣行業(yè)從事設備專業(yè)技術(shù)管理工作近7年，精通設備專業(yè)技術(shù)管理及設備故障處理。曾就職于中國燃氣，現(xiàn)擔任廣西欽州泰興石油化工有限公司設備主管。
【壓縮機網(wǎng)】一、前言
在石油化工行業(yè)中，使用z*廣泛的壓縮機組為往復式壓縮機、離心式壓縮機。壓縮機機組是煉化裝置的核心設備，其長周期、安全、平穩(wěn)運行，是煉化裝置長周期、安全生產(chǎn)運行的關(guān)鍵。特別是在加氫精制裝置，往復式氫壓機得到了廣泛的使用。新氫壓縮機和循環(huán)氫壓縮機，都屬于往復式壓縮機，其作用主要為加氫精制反應系統(tǒng)補氫增壓、原料氫循環(huán)使用。我司的柴油加氫裝置循環(huán)氫壓縮機C-1002A/B機組為固定水冷式、一級、對稱平衡型無油潤滑往復活塞式壓縮機，其作用是為柴油加氫裝置反應系統(tǒng)輸送原料氫氣及原料氫循環(huán)、系統(tǒng)補氫增壓。自2015年5月20日投入生產(chǎn)以來，循環(huán)氫壓縮機C-1002A/B相繼出現(xiàn)排氣量降低，滿足不了生產(chǎn)需要。
二、循環(huán)氫壓縮機機組概述
我司15萬噸/年柴油加氫裝置循環(huán)氫壓縮機C-1002A/B機組為固定水冷、一級、對稱平衡型無油潤滑往復活塞式壓縮機，為15萬噸/年柴油加氫裝置反應系統(tǒng)用的循環(huán)氫增壓循環(huán)，一備一用。
該循環(huán)氫壓縮機機組規(guī)格型號為DW-11.46 /30-42，額度流量為11.46Nm3 /min,額度吸氣壓力為3.0MPa,額度排氣壓力為4.2MPa，其詳細的技術(shù)參數(shù)如表1所示。
三、故障的原因分析及解決措施
現(xiàn)以我司循環(huán)氫壓縮C-1002A生產(chǎn)運行過程中，突然機組排氣量降低，滿足不了生產(chǎn)需要，被迫切換機組停機檢修為例，分析機組排氣量降低的原因，并針對性的提出合理的解決措施。
1、故障描述
2017年6月3日17:43,中控主操進行巡檢時發(fā)現(xiàn)，循環(huán)氫壓縮機C-1002A出口流量降低，如圖1和圖2所示，由原來的出口流量13704.518Nm3/h一下降到8620.269Nm3/h，出口流量降低了37.1%,滿足不了生產(chǎn)需要，被迫切換備用機組進行停機檢修。
2、原因分析及解決措施
壓縮機組排氣量不足是與壓縮機的設計氣量相比而言的，影響機組排氣量的因素很多，包括生產(chǎn)工況、機器性能和氣體性質(zhì)等。針對本次機組排氣量降低故障，從檢修的情況可知，機組排氣量降低有以下幾方面的原因：
?。?）從現(xiàn)場檢修可知，機組進口過濾器壓差大，打開檢查發(fā)現(xiàn)過濾器積垢堵塞，使吸氣阻力增大，從而造成排氣量減少。
解決措施：要定期檢查和清洗過濾器濾芯。
從檢修情況看，機組氣閥覆蓋著結(jié)焦物，左右氣缸排氣閥閥片部分斷裂，彈簧斷裂，進、排氣閥閥片及閥座有腐蝕磨損，如圖3。因此，壓縮機吸、排氣閥的故障對排氣量的影響主要為閥座與閥片間結(jié)焦物或其它雜物，關(guān)閉不嚴，形成漏氣。這不僅影響排氣量，而且還影響間級壓力和溫度的變化，造成機組排氣溫度高。
其中閥座與閥片接觸不嚴形成漏氣而影響了排氣量，一個是制造質(zhì)量問題，如閥片翹曲等；一個是由于閥座與閥片磨損嚴重而形成漏氣；還有就是氣閥彈簧力與氣體力匹配的不好。彈力過強則使閥片開啟遲緩，彈力太弱則閥片關(guān)閉不及時，這些不僅影響了氣量，而且會影響到功率的增加，以及氣閥閥片、彈簧的壽命。同時，也會影響到氣體壓力和溫度的變化。還有，在安裝時，壓緊氣閥的壓緊力不當。壓緊力小，則要漏氣，當然太緊也不行，會使閥罩變形、損壞。一般壓緊力可用下式計算：p=kπ/4 D2P，D為閥腔直徑，P為z*大氣體壓力，K為大于1的值，一般取1.5～2.5，低壓時K＝1.5～2.0，高壓時K＝1.5～2.5。這樣取K，實踐證明是好的。氣閥有了故障，閥蓋必然發(fā)熱，同時壓力也不正常。
解決措施：更換斷裂和損壞的氣閥閥片、彈簧和閥座或整套更換氣閥。因本次裝置循環(huán)氫含硫化氫高（約8000PPM），因此注意氣閥的材質(zhì)要符合現(xiàn)工藝工況的特性，嚴格把控好氣閥及彈簧的質(zhì)量。更換的備件要認真檢查驗收，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、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連續(xù)封閉；對氣閥組裝后，用煤油進行氣密性試驗，對超標一律更換或返修。同時要嚴格控制好機組進氣氣源的潔凈度，介質(zhì)要干凈，在機組大修和裝置檢修后，要嚴格按規(guī)程對所屬管線逐條進行吹掃、置換。在進行機組檢修時，要嚴格按照《SHS 01020-2004 活塞式壓縮機維護檢修規(guī)程》進行檢修和驗收，把控好檢修質(zhì)量。
（3）機組填料函密封泄漏產(chǎn)生漏氣使氣量降低。
機組在運行時發(fā)現(xiàn)填料函存在泄漏產(chǎn)生漏氣使氣量降低。經(jīng)對填料函打開檢修，發(fā)現(xiàn)填料函存在磨損磨損、拉傷、油泥積垢及活塞桿存在局部磨損的問題。
究其原因，s*先是填料函本身制造時不合要求；其次可能是由于在安裝時，活塞桿與填料函中心對中不好，產(chǎn)生磨損、拉傷等造成漏氣；填料氮封氣源不干凈，導致積垢磨損。一般在填料函處加注潤滑油，起潤滑、密封、冷卻作用。
解決措施：更換整套磨損的填料函，對活塞桿進行研磨，控制好填料氮封氣源氮氣，不含水和氣源要干凈。
?。?）氣缸、活塞、活塞環(huán)磨損嚴重、超差，使有關(guān)間隙增大，泄漏量增大，影響到了排氣量。檢修發(fā)現(xiàn)活塞環(huán)存在磨損，間隙過大的問題。
解決措施：更換磨損的活塞環(huán)。嚴格控制安裝質(zhì)量，活塞間隙要嚴格按照圖紙大要求。無圖紙時，可依據(jù)規(guī)范標準經(jīng)驗資料。對于活塞與氣缸之間沿圓周的間隙，如為鑄鐵活塞時，間隙值為氣缸直徑的0.06／100～0.09／100；對于鋁合金活塞，間隙為氣徑直徑的0.12／100～0.18／100；鋼活塞可取鋁合金活塞的較小值。在機組檢修時，要嚴格按照《SHS 01020-2004 活塞式壓縮機維護檢修規(guī)程》進行檢修和驗收，把控好檢修質(zhì)量。
?。?）機組管理不到位，應加強機組的管理工作，做好機組的日常維護保養(yǎng)和定期維護保養(yǎng)工作，成立公司級的大型機組特護工作，崗位操作人員要嚴格按照設備安全操作規(guī)程操作。
四、檢修后機組運行效果
循環(huán)氫壓縮機C-1002A排氣量降低故障，經(jīng)過仔細排查檢修合格投入運行后，加強了工藝操作和機組的日常維護保養(yǎng)及定期維護保養(yǎng)工作。機組投用到目前，運行良好，各工藝指標正常。
結(jié)束語
循環(huán)氫壓縮機是裝置的關(guān)鍵性設備，其安全平穩(wěn)運行，是裝置長周期、安全平穩(wěn)生產(chǎn)運行的關(guān)鍵。循環(huán)氫壓縮機排氣量不足是往復式壓縮機常見的故障之一，其產(chǎn)生的原因既有工藝方面的原因，也有設備及機組管理方面的原因。因此，為了確保機組的安全平穩(wěn)運行，應該建立健全大型機組的特護管理組織機構(gòu)，明確職責，加強分工，加強機組的管理工作。要加強機組的日常維護保養(yǎng)和定期維護保養(yǎng)工作；機組要定時定點進行巡檢點檢工作，及時發(fā)現(xiàn)機組在運行過程中的隱患，確保機組的安全運行。同時，崗位操作人員要嚴格按照設備安全操作規(guī)程進行操作，嚴禁違規(guī)操作。只有這樣堅持科學的管理，降低設備故障率，才能降低設備維修和管理成本，確保設備的安全運行，提高企業(yè)經(jīng)濟效益。
參考文獻
【1】SHS 01020-2004 《活塞式壓縮機維護檢修規(guī)程》
【2】中國石油和石化工程研究會.《煉油設備工程師手冊（第二版）》.中國石化出版社.2009
【3】王福利 田吉新 戴有恒.《石油化工廠設備檢修手冊 壓縮機組》.中國石化出版社.2007
【4】中國石化集團上海工程有限公司.《化工工藝設計手冊（第四版）》.中國石化出版社.2009
作者簡介
石芝鋒，男，本科學士，中級工程師過程裝備與控制工程專業(yè)，設備工程師。在石油化工及燃氣行業(yè)從事設備專業(yè)技術(shù)管理工作近7年，精通設備專業(yè)技術(shù)管理及設備故障處理。曾就職于中國燃氣，現(xiàn)擔任廣西欽州泰興石油化工有限公司設備主管。
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