裂解气压缩机振动原因分析及处理措施
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表2—5压缩机异常振动的原因及解决方法二、压缩机声音异常的原因及解决方法(见表2—6)表2—6压缩机声音异常的原因及解决方法三、压缩机异常过热的原因及解决方法(见表2—7)六、压缩机油路供油异常的原因及解决方法(见表2—10) 表2—10压缩机油路供油异常的原因及解决方法八、压缩机易损件寿命短的原因及解决方法(见表2—12) 压缩机易损件寿命短的原因及解决方法九、压缩机出现折断与断裂的原因及解决方法(见表2~13) 表2—13压缩机出现折断与断裂的原因及解决方法十、压缩机出现着火和爆炸的原因及解决方法(见表2—14) 表2—14压缩机出现若火和爆炸的原因及解决方法第四节活塞式压缩机的检修活塞式压缩机的检修工作,是确保压缩机正常运行的必要手段,也是压缩机使用单位经常碰到的大量重复性的工作。
合理地使用、维护和有计划地进行检修,会使压缩机经常保持应有精度和效能,从而,对保证安全、充分发挥生产能力、确保产品质量、提高企业经济效益都具有重要的意义。
一、压缩机检修管理(一)压缩机的检修的内容1.日常维修为了保证压缩机的正常运行,在压缩机运行中应经常密切注视压缩机各级压力分配情况,并及时发现不正常的声响、过热、振动和气路、润滑、冷却系统等处出现的一些故障。
及时给予排除和修理。
2.小修压缩机的小修一般在机器运行500~800h进行一次,检修内容可根据日常保养中发现的情况和下列项目中选择进行检修。
、(1)清洗滤清器。
P(2)检查进、排气阀、安全阀、压力调节器、减荷阀的动作是否灵敏可靠。
(3)检查压缩机连杆等运动件和各部位的螺栓、垫片的紧固情况,必要时应更换。
(4)检查压力表指示是否正确。
3.中修压缩机的中修一般在机器运行5000~8000h后进行一次,中修内容可根据小修中发现的情况和下列项目进行检修。
(1)检修或更换易损零部件。
如填料密封元件、活塞环和气阀部件等。
(2)校验压力表、安全阀、压力调节器和减荷阀的动作是否灵敏可靠及所有阀门的密封性应进行检查。
- 72 -故障诊断石油和化工设备2018年第21卷压缩机振动原因分析及解决措施王浩,白晓宁(中国石油玉门油田炼化总厂, 甘肃 玉门 735200)[摘 要] 重油催化装置压缩机组自2016年大检修以来,压缩机端轴振动值持续上升,运行一年后振动值已超出了联锁停机值。
本文通过对催化裂化装置压缩机组在线监测谱图、机组实际运行情况进行综合分析,找出了引起压缩机振动超高的真正原因,并提出一些保证机组平稳运行的建议。
[关键词] 压缩机;状态监测;振动;不平衡作者简介:王浩(1985—),男,山东烟台人,大学本科,工程师。
中国石油玉门油田炼化总厂催化车间设备技术员。
玉门油田炼化总厂80万吨/年重油催化裂化装置压缩机由背压式蒸汽轮机和离心式压缩机组成,压缩机由沈阳鼓风机厂生产,型号为2MCL457,采用两段七级压缩和中间冷却工艺。
汽轮机由杭州汽轮机厂生产,型号为NG32/25。
1 机组运行概况压缩机自2005年投用以来,在前四个运行周期中一直运行工况良好,2016年7月装置大检修时对压缩机进行了正常停机检修。
2016年9月15日压缩机带负荷运行后,振动值在开机后缓慢上升,期间压缩机共出现4次平衡管焊缝泄漏事件,均进行停机焊接处理,11月22日压缩机再次开机,压缩机联轴器端轴振XISA7713、XISA7714已升至60μm 以上,超过报警值。
此后,压缩机轴振持续缓慢上升,至2017年5月16日,由于气分装置工艺操作波动,造成压缩机发生了一次轻微喘振,振动值达到80μm 的高报值,在抢修之前压缩机轴振XISA7713、XISA7714最高已达90μm 左右。
S8000系统压缩机组轴振概图见图1。
图1 S8000系统压缩机组轴振概图2 机组振动原因分析引起机组振动加大的因素很多,如转子动不平衡、转子不对中、轴瓦间隙不符合标准、油膜振荡和油膜涡动、喘振等。
本文通过频谱图和压缩机的振动趋势对机组振动原因进行了分析和判断。
裂解气压缩机振动的影响因素摘要:大庆石化公司600kt/a乙烯装置2012年建成投产,生产乙烯、丙烯等产品。
本文针对乙烯装置中裂解气压缩机振动随运行时间增加而逐渐升高的情况,通过对相关工艺参数进行收集、分析,查找影响裂解气压缩机振动的有关因素。
关键词:压缩机振动、聚合结垢、段间换热器压差引言乙烯裂解气压缩机是整个装置运行的核心设备,其运行状态直接影响到乙烯装置及后续装置的正常生产。
而振动值是大型运转设备的重要指标参数,机组的振动问题是影响裂解气压缩机正常运行的关键性问题。
因此找出引起裂解气压缩机振动的原因,才能针对引起振动的原因制定机组特护运行的应对措施,从而保障机组稳定运行,维持装置长周期生产。
一、裂解气压缩机组概况:大庆石化公司600kt/a乙烯装置裂解气压缩机组EC-3301由中国寰球工程公司设计,日本三菱重工有限公司(MHI)成套设计,其中凝液系统由杭州汽轮辅机有限公司设计制造、油站由沈阳透平机械股份有限公司设计制造。
共有汽轮机、压缩机、蒸汽系统、凝液系统、油系统、干气密封控制系统、注水系统、注洗油系统、工艺系统等九部分组成。
裂解气压缩机为五段压缩,设有段间吸入罐分离出裂解气中所带液体,以防对压缩机造成损坏,段间冷却器采用冷却水冷却。
压缩机五段出口气体经乙炔反应器进料冷却器冷却至40℃后,进入碳二加氢脱砷保护床。
裂解气压缩机主蒸汽为超高压蒸汽SHPS(500 ℃,10MPa),抽汽为中压蒸汽MP (290℃,1.4MPa)。
二、裂解气压缩机组振动情况装置运行期间,对裂解气压缩机的振动情况进行定时记录,并选取2020年1月-5月记录数据进行分析。
以中压缸振动为例,随着压缩机运行时间的增加,中压缸振动呈逐渐上涨趋势。
其中驱动端振动从1月份13.88μm增长至5月份21.33μm,非驱动端振动从1月份15.84μm增长至5月份18.36μm。
三、压缩机振动原因的分析目前由于压缩机处于运行期间,无法进行停机检修,对内部结构和相关部件进行细致检查。
压缩机出口管线振动原因分析及改进张成武(中石化齐鲁股份有限公司橡胶厂,山东淄博,255438)摘 要 对某装置压缩机的二段出口管线故障原因进行了分析和研究,运用有关振动理论对该管线系统的压力不均匀度、振动烈度、管路气柱共振、缓冲罐衰减效果、管道上的管件影响以及集气管等6个方面进行了计算和分析,从中找出了管道振动超标的主要原因,并提出了相应的改造方案。
关键词 压缩机 振动 分析中图分类号:TE97316 文献标识码:B 文章编号:1009-9859(2004)03-0212-04 压缩机管道剧烈振动具有极大的危害性。
它可以降低压缩机的容积效率,减少排气量,损耗功率,导致气阀以及控制仪表使用寿命缩短,更严重的是管道与其附件连接部位易发生松动和破裂,对装置安全、经济运行构成严重威胁。
尤其是对易燃易爆的丙烯气体,极易发生泄漏着火或爆炸事故。
所以彻底解决其振动问题,对生产装置安全稳定运行,具有十分重要的意义。
往复式压缩机及其管道的振动是一个影响因素较多的复杂问题,其主要原因通常有3种:第一种原因是由于压缩机本身的振动引起。
机组本身由于运动部件的动平衡性能差,安装不对中、基础设计不当等,均能引起机组的振动,从而使与之连接的管道也发生振动。
第二种原因是由于脉动气流引起管道受迫振动。
往复式压缩机的工作特点具有吸排气呈间歇性和周期性变化,必将激起管内气体呈脉动状态,致使管内介质的压力、速度、密度等既随位置变化,又随时间作周期性变化,这种现象称之为气流脉动。
脉动的气流,沿管道输送遇到弯头、异径管、控制阀、盲板等元件时,将产生随时间变化的激振力。
受此激振力作用,管道系统便产生一定的机械振动响应。
压力脉动越强,管道振动的位移峰值和应力越大。
第三种原因是共振。
管道与内部气体构成的系统具有一系列固有振动频率,当压缩机激发频率与某阶固有频率相近时,系统振动迭加,就产生该阶频率的共振,使管道产生较大的位移和应力,管内气体的脉动达到极大值。
乙烯装置裂解气压缩机异常问题的解决措施摘要:通常而言,乙烯裂解气压缩机是由离心压缩机、润滑油站以及离心机构成,其主要的运行原理是将冷却水塔来的冷气体由裂解气压缩机增压后按不同的分离顺序进入热分离和冷分离区进行分离,得到理想的乙烯、丙烯等石化原料。
最终实现高压裂解并发生反应。
乙烯裂解气压缩机经过长时间的运行,其运行状态会产生一定的问题,例如压缩机出现结垢,机组部分产生振动,段间换热器内漏等等问题,出现设备功率过大,影响设备的性能,不利于压缩设备的正常使用。
因此,相关部门要了解和熟悉压缩机的运行状况,及时发现问题,并能采取有效的措施来解决。
关键词:乙烯裂解气;压缩机;异常现象;措施前言随着当前社会经济的快速发展,石化行业也在不断发展壮大。
乙烯装置是石化企业的重要设备,裂解气压缩机是乙烯装置的关键部件。
其运行稳定性是影响设备性能的关键因素。
只有保证裂解气压缩机的稳定运行,才能保证设备的平稳运行,从而进一步保证企业生产的质量。
因此,乙烯裂解气压缩机的异常现象应及时解决和处理。
本文将对乙烯裂解气压缩机在长期使用过程中出现的异常情况进行分析,并提出相应的解决方案,供相关企业和部门参考。
一、裂解气压缩机常见异常现象(一)压缩机出现结垢裂解气压缩机常见的异常现象之一是压缩机结垢。
在裂解气压缩机的运行过程中,温度和压力的变化会导致蒸汽。
蒸汽中的杂质,如盐溶液,进入汽轮机,容易在压缩机的叶轮或叶片上腐蚀和结垢。
一方面,叶轮或叶片上的厚结垢现象会直接降低压缩机的功率,增加能耗,甚至会导致机器的热功率故障,损坏压缩机的涡轮部件。
另一方面,水垢越厚,对叶轮的侵蚀就越严重,叶轮及周围叶片的使用寿命也会降低,对装置的安全运行构成威胁。
因此,在乙烯装置裂解气压缩机的日常维护和维修过程中,如果发现结垢,应立即停止,并采取相应的结垢措施。
(二)带液体的压缩机一般来说,裂解气压缩机中的液体吸入现象是绝对禁止的。
压缩机一旦充满液体,不仅会导致压缩机剧烈振动,还会导致压缩机出口压力急剧升高,对设备的安全运行产生不利影响。
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中原石化公司的核心机组乙烯装置裂解气压缩机GB201在1993年由德莱赛蓝(DRESSER-RAND)公司制造,采用三缸五段十七级压缩,其中三个缸分别是:低压缸型号3MWDF3/3 、中压缸型号3M8-6、高压缸型号553BC10-8。
每个缸推力轴承采用米契尔型,径向轴承采用可倾瓦,叶轮采用闭式叶轮,段间设有冷却器、气液分离罐,轴端密封采用迷宫密封和浮环密封组合使用,每个缸内级间密封采用迷宫密封,机体内通过注入洗油防结焦。
1 机组振动情况描述1.1 测振点分布情况
201机组共有轴振动测量通道16个,轴位移测量通道8个,每根转子设有4个轴振动测量点,2个轴位移测
量点。
如图1所示。
图1 测量点分布情况
1.2 运行期间异常振动情况描述
1.2.1 异常振动情况描述
自2011年7月大修后开车至2015年3月18日机组轴振相对平稳,振动值偶有波动,但波动幅值较小,自3月18日短暂停车后中压缸振动值四个通道出现异常波动,其中VE2109、VE 2110振动值明显上升,VE2111、VE2112明显下降,并四个点振动值均伴随有10余微米的波动幅度。
中压缸第二次振动值异常波动出现在7月22日至7月26日和7月26日至9月2日两个时间段内VE2111、2112振动值先后两次突发性增大,增大约10微米,且伴有较大幅度波动。
VE2110不明显。
23日后异常波动
的幅度更大一些,频次更多。
8月1日转速提升,四个轴振动振动均有增长,异常波动更剧烈。
1.2.2 振动原因分析及处理措施
结合S8000远程监测系统监测数据,中压缸振动第一次异常变化及波动均以工频幅值变化为主;振值波动时,工频相位有小幅波动,但相位无趋势性变化。
以VE2110为例。
而轴心轨迹程不光滑、且可见明显的“内尖角”,轴心轨迹反向涡动,因此可以综合判断中压缸在第一次短暂的停车之后,出现了两侧轴承以外“第三个承载位置”,这一情况影响了两端轴承的载荷分布,并且从两侧轴承振动突然变化情况看来靠近VE2111、VE2112一侧,同时这不稳定的第三接触点与中压缸转子形成碰擦。
对于可能有两方面:
(1)浮环浮动受限,浮环充当了“第三承载体”;
(2)机体内可能出现了较为严重的裂解气结焦现象,结焦物附着在级间迷宫密封,被结焦物填满的的迷宫充当了“第三承载体”。
如果浮环密封浮动受限,则很有可能会造成浮环密封快速磨损,装配间隙发生变化,密封油、气消耗量增大,但是在后续观察中发现并非如此。
因此裂解气气体结焦物附着在迷宫梳齿上造成“承载与碰擦”的可能性增加。
第二次中压缸振动异常变化情况从8月1日装置负荷变化,201机组提速情况看来,中压缸轴振动整体与转速变化成正比。
以VE2112为例,振动频谱能量集中于1倍频,有突出的峰值,高次频谐波分量较小,1倍频相位稳定在较小的变化范围内,轴心轨迹为椭圆形。
综合以上特征可以看出中压缸转子在两个时间段内轴振动值的变化是由两次突发不平衡引起。
推测引起转子不平衡的原因主要考虑到运行周期末期,裂解气结焦物附着在叶轮上量增加。
在26日振动变化后,通过初步分析考虑到转子结焦的因素,适当调整了洗油的注入量,振动值出现向下波动趋势。
转子与定子的摩擦情况仍然存在。
间隙电压基本稳定,但细化后
裂解气压缩机振动原因分析及处理措施
张殿立
中原石油化工有限责任公司 河南 濮阳 457000
摘要:通过S8000在线监测、分析对裂解气压缩机GB201实时在线监控,从发现中压缸振动异常到通过对振动趋势、时域波形、频谱、轴心轨迹等进行分析,找到振动故障的主要原因。
随着运行时间的推移,机组运行至整个运行周期的末期,气体结焦现象逐渐严重,导致中压缸转子出现不平衡,聚合物填满了迷宫密封梳齿,发生碰擦,从检修情况看来,验证了应用S8000系统在线监测诊断故障的准确性。
也能在运行过程中有针对性的做出适当调整,并提出需要重点关注的问题。
关键词:压缩机 故障诊断 气体结焦 在线监测
表1 压缩机设计参数
型号一临界/RPM 二临界/RPM 额定流量/(m 3·h -1)额定功率/kW 回油温度/℃
轴瓦温度/℃
3MWDF3/346602050018690390550-51
70-72
3M8-63250798935600
3866553BC10-8
2005
10500
2132
(下转第331页)
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此工艺方案经过一段时间的操作与分析,得出以下优点及结论:
1)对装置生产高含蜡量的原料,效果有显著改善,套管压力从原来的2.0MPa降低到1.0MPa左右,也有利于蜡的结晶(促使成品蜡厚度适中,颜色泛白,无裂缝,无油豆)、过滤机的过滤情况(过滤机卷蜡、堆蜡情况有明显减少)以及减少蜡泵进出口易堵的现象;
2)可以大幅减少过滤机进料罐的积蜡情况以及进料总管不通畅和堵凝现象,对过滤机的过滤效果、过滤速度、失效时间都有较为明显的改善。
可降低处理发生异常情况的概率,使操作更趋于平稳和可控性,提高精蜡含油量的合格率,同时也减少因操作波动而产生影响安全的因素;
3)可以减少溶剂的加入量,根据套管的压力,减少一次溶剂的加入量,可促使蜡的结晶更好,有利于提升产品质量;可减轻冷冻系统的负荷以及回收系统的负荷,对装置的节能和平稳操作均有帮助;
4)脱蜡油的加入后控制原料的含蜡量在25%-27%之间,且套管压力能稳定1.0MPA左右,对设备本身十分有利,操作安全,同时可以使装置的运行负荷趋于稳定。
6 建议及展望
1)对于不同的原料油种可以选择少加或是不加脱蜡油,比如卡宾达油,此类油种是油多蜡少,就可以停加脱蜡油,而对于苏图森、翠鸟、辛塔、白虎均为高蜡量的油种可以多加,具体的加入量可以通过计算
来确定。
2)目前装置的处理量是30-35吨/小时(5台原料泵的总量),加入脱蜡油后会降低对原料的处理量,由于每台原料泵都是低流量(6-7吨/小时)运行,只要增加原料泵的输出量即可填补原料处理量的降低情况。
3)在实际使用过程中因受塔5液面、泵13出口压力,以及后路#7罐区油罐液面等因素影响,但主要原因在于脱蜡油瞬时加入量的不稳定,因此设想是否可以在脱蜡油加入点前设置一个缓冲罐,可以用来控制缓冲罐的液面,然后在缓冲罐出口设置一台泵,泵出口为流量控制,这样就能恒定加入点的流量,使加进去的脱蜡油与原料均匀的混合,同时也便于对加入量的及时调节。
4)随着生产高含蜡量原料的比重越来越大,使用脱蜡油返回的频率也在增加,因此为了更好的控制原料中蜡含量,且使蜡含量波动小(有利于平稳操作、提高蜡含油量的合格率),所以不妨将#7罐区原料罐中蜡含量数值接入DCS内,由DCS算出加入返回量(蜡含量25%-27%),并作用于加入点控制阀,使其加入量达到最佳。
5)目前加入量控制的方式是用加入点手阀开度控制,而影响加入量的因素又较多,特别是油回收出装置泵的压力对其加入量影响最大。
参考文献
[1] 章为民,陶小奇.42万吨/年酮苯脱蜡脱油装置岗位操作法.2017
可见VE2112间隙电压小幅波动,时间上与振动波动吻合。
根据振动波动情况、相位、间隙电压综合考虑,可以排除可倾瓦故障。
3 检修
在密切监测下201机组安全运行至2015年10月停车,201机组按原计划解体大修。
中压缸转子吊出时发现叶轮内外附着有一层坚硬的淡黄色结焦物,级间迷宫密封梳齿之间填满了坚硬的黑色聚合物,在靠近高压侧VE2111/2112处最明显,转子级间套严重磨损,验证了“第三承载体”存和碰擦在的观点。
在检修中按照原定计划更换了备用转子,部分磨损的迷宫密封。
11月25日开机,中压缸轴振动较检修前明显下降。
201机组运行平稳。
4 结论
(1)通过S8000系统的在线监测、诊断,能够及
时发现故障,并作出分析故障原因,做出相应调整,
制定检修计划,从而保证设备的安全、稳定运行。
(2)通过振动趋势、时域波形、频谱、轴心轨迹等分析能够准确的判断转子异常振动原因。
(3)随着先进技术的应用,裂解气压缩机长周期运行的主要瓶颈为气体结焦引发的碰擦,质量不平衡等因素。
(4)洗油的注入虽不能够完全抵御气体结焦,但是洗油也是聚合物的优质溶剂,能够延长运行周期。
参考文献
[1]杨国安.机械设备故障诊断实用技术[M].北京: 中国石化出版社,2010.
[2]潘永密,李斯特. 化工机械[M]. 北京:化学工业出版社,1979.
[2]周罡. 裂解装置C201压缩机结焦原因简析[J]. 石油化工腐蚀与防护,2001,18(3): 20-21.
[3]刘春旺.裂解气压缩机振动故障分析及解决措施.石油化工设备技术,2013,34(2).
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