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文档简介
本文格式为Word版,下载可任意编辑——蜡催气压机喘振故障分析王笑肖金玺
蜡油催化裂化装置气压机组振动异常,喘振严重,严重影响机组的正常稳定运行。通过对该机组在线监测谱图和数据分析探讨,以及进行停机检查维修,找到了气压机振动异常喘振严重的真正原因,并提出了维护建议。
Theabnormalvibrationandseveresurgeofgascompressorunitingasoilcatalyticcrackingunitseriouslyaffectthenormalandstableoperationoftheunit.Throughtheanalysisanddiscussionoftheon-linemonitoringspectrumanddataoftheunit,aswellastheshutdowninspectionandmaintenance,therealcausefortheabnormalvibrationandseveresurgeoftheaircompressorisfound,andthemaintenancesuggestionsareputforward.
气压机;宏观检查;状态监测;能谱分析
aircompressor;macroscopicinspection;conditionmonitoring;energyspectrumanalysis
TE964
A
1673-1069(2021)08-0177-02
1引言
蜡油催化裂化装置中的气压机组的平稳运行对整个机组的性能至关重要,在众多故障中,气压机的喘振是一类常见问题,由于输送介质流量的变化,气压机的喘振时有发生,严重时会影响生产过程的连续性,造成较大的经济损失,在喘振模拟中,主要是实现喘振操纵,使其稳定运行,传统方法是在喘振线右移5%~10%初设置喘振操纵线,预留足够的喘振裕度。本文主要通过某炼油厂车间气压机喘振故障分析,从源头发现引起气压机喘振的原因以及应对措施。
某炼油厂100万吨/年蜡油催化裂化气压机自2022年8月开工以来,压缩机入口富气量较上周期明显偏低2000Nm3左右,机组转速偏高600rpm左右,蒸汽耗量增加,压缩机组振动较上周期有所上升,轴承温度无明显上升,气压机主要性能参数前后周期变化如下表1。
由上表可以看出,2022年8月开工以来汽轮机后端和压缩机后端的振值均有所上升,现场实测振值水平振值变化不大,只有压缩机后端垂直振值有所上升(上周期最高0.9mm/s,本周期最高1.7mm/s),图1展示了汽轮机、气压机主要性能参数前后周期变化。
2气压机组异常分析
通过状态监测系统BH5000频谱趋势图和ESD趋势图(图2),机组正常运行时各部位振动值主要是1倍频。停机前气压机振值和轴瓦温度正常,喘振过程中振值逐步上升,并随着转速的升高(最高转速11700rpm)YT50的峰值达到125.75μm,现场实测4.2mm/s,而轴瓦温度基本没有变化,呈平稳趋势直至停机。
2.1管线压降变化
从表2和表3可以看出分馏塔至气压机入口压降无变化,同时检查分馏塔1号电动阀、气压机入口阀、构四冷却器阀门均全开,说明入口设备管线不存在节流状况,排除了入口节流的可能。
气压机入口设备管线存在节流状况,从而导致入口富气量低,反应压力高,最终导致气压机转速较高。
2.2原料组份影响
分析蜡催原料四组份以及富气分析无明显变化。2022年8月开工以来蜡催装置原料发生一定变化,首次开始掺炼重催油浆,以及重催柴油部分改进150蜡油加氢后进入蜡油罐,掺炼后整体原料四组份分析变化不明显,但是收率上有一定变化。
原料性质变化导致操作引起的一系列变化,从而最终导致压缩富气的组成发生变化,出现入口富气量低而转速较高的状况。
產品液化气组份分析无明显变化,干气组份分析氮气甲烷比列有变化,氮气百分比下降了15%左右,甲烷百分比上升了8%左右,其他气体组份变化不大,整体干气中组份含量发生变化对气压机压缩效率的影响不大。
2.3内部级间堵塞
检查压缩机进出口及中段辅助设施流程,通过分析各管段的压力差明确具体堵塞部位。
①中冷器富气压力:气压机入口压力为0.1MPa,关闭阀11、12、13、14、18、19、20,开启阀10、17。容D505压力表1显示压力为0.37MPa。②确定油气分开器压力:气压机入口压力为0.1MPa,关闭阀11、12、13、14、17、开启10、18、19、20,这时检查D505压力为0.34MPa。中冷器到油气分开器压降为0.03MPa,压降正常。③二段入口压力:关闭阀11、17,二段入口压力表2显示压力为0.17MPa,和油气分开器压降为0.17MPa,压降偏高,初步判定油气分开器内存在堵塞。
通过上述检查分析,判断机组二段入口油气分开器可能存在堵塞状况。
气压机机组本身内部结垢或者压缩机级间窜量导致气压机本身效率下降。
3气压机喘振处理措施
2022年11月车间安排施工单位对气压机及附属设备、管线进行拆除检查,油气分开器罐体清白,破沫滤筒内壁挂有黑色有机物,滤网孔不透光存在堵塞;中冷器内清白,无结垢现象;中冷器与油气分开器短节内清白;凝缩油收集器S-1、2内部存在少量油泥。
通过对辅助系统设备的现场检查确认,油气分开器内破沫滤筒堵塞致使二段入口流量降低,压降升高,二段带液较多,导致气压机二段出现喘振。
对油气过滤器进行钝化后,拆出滤筒对滤筒内结垢物进行能谱分析(图3),S和Fe的氧化物占34%,其余成份为碳氮氧硫的有机物,气压机经过长期运行,铁锈、油垢等有机物渐渐积累,在滤筒内壁结垢,内部温度升高,导致结垢加速,形成滤筒堵塞。
4后期维护及防控措施
①对蜡催气压机一段出口、二段入口的温度、压力等参数引入ESD远程监控,以便对其运行状况进行实时监控。②通过对蜡催气压机及附属设备的检修,完善相关设备内部结构示意图及相照顾片资料,并进行留存。根据生产运行状况和设备大检修要求,制定计划大检修时对油气分开器进行检修,清洗滤筒。③修订完善机组大帐记录,增加气压机一段出口温度和二段入口压力、温度巡
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