【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(cháng)周期、安全、平穩運行，是煉化裝置長(cháng)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(chēng)平衡型無(wú)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輸送原料氫氣及原料氫循環(huán)、系統補氫增壓。自2015年5月20日投入生產(chǎn)以來(lái)，循環(huán)氫壓縮機C-1002A/B相繼出現排氣量降低，滿(mǎn)足不了生產(chǎn)需要。
二、循環(huán)氫壓縮機機組概述
我司15萬(wàn)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(chēng)平衡型無(wú)油潤滑往復活塞式壓縮機，為15萬(wàn)噸/年柴油加氫裝置反應系統用的循環(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)參數如表1所示。
三、故障的原因分析及解決措施
現以我司循環(huán)氫壓縮C-1002A生產(chǎn)運行過(guò)程中，突然機組排氣量降低，滿(mǎn)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(jìn)行巡檢時(shí)發(fā)現，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(lái)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(mǎn)足不了生產(chǎn)需要，被迫切換備用機組進(jìn)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：
?。?）從現場(chǎng)檢修可知，機組進(jìn)口過(guò)濾器壓差大，打開(kāi)檢查發(fā)現過(guò)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(guò)濾器濾芯。
從檢修情況看，機組氣閥覆蓋著(zhù)結焦物，左右氣缸排氣閥閥片部分斷裂，彈簧斷裂，進(jìn)、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(gè)是制造質(zhì)量問(wèn)題，如閥片翹曲等；一個(gè)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(guò)強則使閥片開(kāi)啟遲緩，彈力太弱則閥片關(guān)閉不及時(shí)，這些不僅影響了氣量，而且會(huì )影響到功率的增加，以及氣閥閥片、彈簧的壽命。同時(shí)，也會(huì )影響到氣體壓力和溫度的變化。還有，在安裝時(shí)，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(huì )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(shí)K＝1.5～2.0，高壓時(shí)K＝1.5～2.5。這樣取K，實(shí)踐證明是好的。氣閥有了故障，閥蓋必然發(fā)熱，同時(shí)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(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(xiàn)應連續封閉；對氣閥組裝后，用煤油進(jìn)行氣密性試驗，對超標一律更換或返修。同時(shí)要嚴格控制好機組進(jìn)氣氣源的潔凈度，介質(zhì)要干凈，在機組大修和裝置檢修后，要嚴格按規程對所屬管線(xiàn)逐條進(jìn)行吹掃、置換。在進(jìn)行機組檢修時(shí)，要嚴格按照《SHS 01020-2004 活塞式壓縮機維護檢修規程》進(jìn)行檢修和驗收，把控好檢修質(zhì)量。
?。?）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(shí)發(fā)現填料函存在泄漏產(chǎn)生漏氣使氣量降低。經(jīng)對填料函打開(kāi)檢修，發(fā)現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(wèn)題。
究其原因，s*先是填料函本身制造時(shí)不合要求；其次可能是由于在安裝時(shí)，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(jìn)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)現活塞環(huán)存在磨損，間隙過(guò)大的問(wèn)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(wú)圖紙時(shí)，可依據規范標準經(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(shí)，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(shí)，要嚴格按照《SHS 01020-2004 活塞式壓縮機維護檢修規程》進(jìn)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和定期維護保養工作，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(guò)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及定期維護保養工作。機組投用到目前，運行良好，各工藝指標正常。
結束語(yǔ)
循環(huán)氫壓縮機是裝置的關(guān)鍵性設備，其安全平穩運行，是裝置長(cháng)周期、安全平穩生產(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(jiàn)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運行，應該建立健全大型機組的特護管理組織機構，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和定期維護保養工作；機組要定時(shí)定點(diǎn)進(jìn)行巡檢點(diǎn)檢工作，及時(shí)發(fā)現機組在運行過(guò)程中的隱患，確保機組的安全運行。同時(shí)，崗位操作人員要嚴格按照設備安全操作規程進(jìn)行操作，嚴禁違規操作。只有這樣堅持科學(xué)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程》
【2】中國石油和石化工程研究會(huì ).《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(chǎng)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(jiǎn)介
石芝鋒，男，本科學(xué)士，中級工程師過(guò)程裝備與控制工程專(zhuān)業(yè)，設備工程師。在石油化工及燃氣行業(yè)從事設備專(zhuān)業(yè)技術(shù)管理工作近7年，精通設備專(zhuān)業(yè)技術(shù)管理及設備故障處理。曾就職于中國燃氣，現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(cháng)周期、安全、平穩運行，是煉化裝置長(cháng)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(chēng)平衡型無(wú)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輸送原料氫氣及原料氫循環(huán)、系統補氫增壓。自2015年5月20日投入生產(chǎn)以來(lái)，循環(huán)氫壓縮機C-1002A/B相繼出現排氣量降低，滿(mǎn)足不了生產(chǎn)需要。
二、循環(huán)氫壓縮機機組概述
我司15萬(wàn)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(chēng)平衡型無(wú)油潤滑往復活塞式壓縮機，為15萬(wàn)噸/年柴油加氫裝置反應系統用的循環(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)參數如表1所示。
三、故障的原因分析及解決措施
現以我司循環(huán)氫壓縮C-1002A生產(chǎn)運行過(guò)程中，突然機組排氣量降低，滿(mǎn)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(jìn)行巡檢時(shí)發(fā)現，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(lái)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(mǎn)足不了生產(chǎn)需要，被迫切換備用機組進(jìn)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：
?。?）從現場(chǎng)檢修可知，機組進(jìn)口過(guò)濾器壓差大，打開(kāi)檢查發(fā)現過(guò)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(guò)濾器濾芯。
從檢修情況看，機組氣閥覆蓋著(zhù)結焦物，左右氣缸排氣閥閥片部分斷裂，彈簧斷裂，進(jìn)、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(gè)是制造質(zhì)量問(wèn)題，如閥片翹曲等；一個(gè)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(guò)強則使閥片開(kāi)啟遲緩，彈力太弱則閥片關(guān)閉不及時(shí)，這些不僅影響了氣量，而且會(huì )影響到功率的增加，以及氣閥閥片、彈簧的壽命。同時(shí)，也會(huì )影響到氣體壓力和溫度的變化。還有，在安裝時(shí)，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(huì )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(shí)K＝1.5～2.0，高壓時(shí)K＝1.5～2.5。這樣取K，實(shí)踐證明是好的。氣閥有了故障，閥蓋必然發(fā)熱，同時(shí)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(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(xiàn)應連續封閉；對氣閥組裝后，用煤油進(jìn)行氣密性試驗，對超標一律更換或返修。同時(shí)要嚴格控制好機組進(jìn)氣氣源的潔凈度，介質(zhì)要干凈，在機組大修和裝置檢修后，要嚴格按規程對所屬管線(xiàn)逐條進(jìn)行吹掃、置換。在進(jìn)行機組檢修時(shí)，要嚴格按照《SHS 01020-2004 活塞式壓縮機維護檢修規程》進(jìn)行檢修和驗收，把控好檢修質(zhì)量。
?。?）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(shí)發(fā)現填料函存在泄漏產(chǎn)生漏氣使氣量降低。經(jīng)對填料函打開(kāi)檢修，發(fā)現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(wèn)題。
究其原因，s*先是填料函本身制造時(shí)不合要求；其次可能是由于在安裝時(shí)，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(jìn)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)現活塞環(huán)存在磨損，間隙過(guò)大的問(wèn)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(wú)圖紙時(shí)，可依據規范標準經(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(shí)，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(shí)，要嚴格按照《SHS 01020-2004 活塞式壓縮機維護檢修規程》進(jìn)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和定期維護保養工作，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(guò)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及定期維護保養工作。機組投用到目前，運行良好，各工藝指標正常。
結束語(yǔ)
循環(huán)氫壓縮機是裝置的關(guān)鍵性設備，其安全平穩運行，是裝置長(cháng)周期、安全平穩生產(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(jiàn)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運行，應該建立健全大型機組的特護管理組織機構，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和定期維護保養工作；機組要定時(shí)定點(diǎn)進(jìn)行巡檢點(diǎn)檢工作，及時(shí)發(fā)現機組在運行過(guò)程中的隱患，確保機組的安全運行。同時(shí)，崗位操作人員要嚴格按照設備安全操作規程進(jìn)行操作，嚴禁違規操作。只有這樣堅持科學(xué)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程》
【2】中國石油和石化工程研究會(huì ).《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(chǎng)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(jiǎn)介
石芝鋒，男，本科學(xué)士，中級工程師過(guò)程裝備與控制工程專(zhuān)業(yè)，設備工程師。在石油化工及燃氣行業(yè)從事設備專(zhuān)業(yè)技術(shù)管理工作近7年，精通設備專(zhuān)業(yè)技術(shù)管理及設備故障處理。曾就職于中國燃氣，現擔任廣西欽州泰興石油化工有限公司設備主管。
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