于楠

摘 要：裂解氣壓縮機(jī)U-GB201是乙烯裝置核心設(shè)備，采用透平驅(qū)動(dòng)，其防喘振控制原來在DCS中實(shí)現(xiàn)，由于DCS系統(tǒng)掃描和執(zhí)行速度慢，加上控制算法簡單，屬單參數(shù)（最低流量算法）控制方式，因此控制精度低，控制裕度大，機(jī)組運(yùn)行時(shí)離喘振區(qū)遠(yuǎn)，耗費(fèi)大量能量。改造后的ITCC系統(tǒng)采用成熟的模塊化控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)了防喘振控制功能，可以最大程度利用蒸汽做功，降低能耗。文章介紹了裂解氣壓縮機(jī)喘振線驗(yàn)證方案原理、風(fēng)險(xiǎn)和相應(yīng)預(yù)防措施進(jìn)行分析，并作出可實(shí)際運(yùn)作的實(shí)施方案。

關(guān)鍵詞：喘振線；驗(yàn)證測試；風(fēng)險(xiǎn)；措施

1 喘振線驗(yàn)證試驗(yàn)方案

1.1 試驗(yàn)原則

本次試驗(yàn)對(duì)壓縮機(jī)第一、二、三段分別進(jìn)行喘振線驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。喘振線驗(yàn)證試驗(yàn)在裝置停車前進(jìn)行，測試時(shí)間不超過2小時(shí)。對(duì)每一段分別測試點(diǎn)數(shù)3點(diǎn)，根據(jù)該機(jī)組正常使用的流量和壓力速度情況現(xiàn)場確定幾個(gè)測試點(diǎn)。

在測試過程中依據(jù)測試情況決定測試的深度，如果測試到臨界喘振點(diǎn)或測試的工作點(diǎn)已到達(dá)喘振線還未發(fā)生喘振或發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)停止測試，如果發(fā)生意外可以緊急停車。

測試結(jié)束要及時(shí)把為了做測試而做的程序和硬件的改變恢復(fù)。

1.2 驗(yàn)證試驗(yàn)前準(zhǔn)備

1.2.1 程序修改

每發(fā)生1次喘振時(shí)，防喘振閥FVXXX開度增加10%。保持現(xiàn)在對(duì)防喘振閥電磁閥的強(qiáng)制帶電，即讓喘振電磁閥不動(dòng)作。

修改程序中儀表量程，入口壓力PIXXX和出口壓力PIXXX的量程增加50%。增加喘振測試操作畫面。

在測試中用這個(gè)畫面可以監(jiān)視每段的運(yùn)行情況和操作喘振閥。

此過程需要提前作好，并且連接實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)模擬調(diào)試。

1.2.2 現(xiàn)場儀表參數(shù)調(diào)整

調(diào)整一段入口壓力PIXXX流量等這些個(gè)變送器的阻尼時(shí)間，設(shè)置到最小。

為了確保流量的準(zhǔn)確，檢查、排凝一段出口流量FIXXX。

下裝程序，下裝完成后檢查確認(rèn)正確。

1.2.3 喘振閥測試

在一定幅度對(duì)防喘振閥進(jìn)行簡單測試，以保證定位器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作的靈敏程度（不會(huì)發(fā)生卡澀）滿足測試要求?？梢韵葘⒋耖y關(guān)一定幅度，然后打開觀察是否正常。

1.2.4 連接數(shù)據(jù)采集設(shè)備

在交換機(jī)的備用網(wǎng)口上連接一臺(tái)安裝Triconex TriLogger Playback 數(shù)據(jù)采集軟件的電腦采集數(shù)據(jù)作為輔助數(shù)據(jù)。

1.3 試驗(yàn)過程

（1）控制機(jī)組速度到測試速度，將三返一、五返四防喘振控制方式改為手動(dòng)。（2）用每次關(guān)2%的按鈕逐漸關(guān)小喘振閥，當(dāng)流量降低，工作點(diǎn)靠近原有喘振線時(shí)，改用慢速每次0.5%的按鈕緩慢關(guān)小喘振閥，直到測試到臨界喘振點(diǎn)或測試的工作點(diǎn)到達(dá)現(xiàn)有的喘振線時(shí)，結(jié)束這個(gè)點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)。用每次開2%的按鈕打開喘振閥，這個(gè)點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)完成。這期間如果發(fā)生喘振，喘振測試儀會(huì)輸出信號(hào)到系統(tǒng)每檢測到1次喘振喘振閥輸出增加20%。（3）調(diào)整機(jī)組速度，和2相同的步驟做下一點(diǎn)，直到全部做完5個(gè)實(shí)驗(yàn)。（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束防喘振閥打開，拆卸喘振測試儀的接線，恢復(fù)連接到原來的連接?；謴?fù)調(diào)整的壓力變送器的阻尼時(shí)間，檢查確認(rèn)個(gè)點(diǎn)的顯示正確，實(shí)驗(yàn)結(jié)束。（5）裝置停工后，刪除測試修改的程序。根據(jù)測試結(jié)果，從新計(jì)算喘振線，修改防喘振程序。

2 風(fēng)險(xiǎn)及措施

2.1 喘振不能及時(shí)脫離的風(fēng)險(xiǎn)

風(fēng)險(xiǎn)：喘振是渦輪式壓縮機(jī)在特定的運(yùn)行條件下會(huì)發(fā)生的一種特有現(xiàn)象。在機(jī)組發(fā)生喘振時(shí)，由于氣流方向的改變，會(huì)改變軸向力的方向。如果喘振不被制止，壓縮機(jī)組的推力軸承，段間密封，軸端密封會(huì)在多次喘振周期后可能損壞。制止喘振發(fā)生需要盡快降低壓縮機(jī)出口的阻力（打開防喘振閥）。喘振及其所造成的機(jī)械損壞的風(fēng)險(xiǎn)是喘振未被探測出，而沒有及時(shí)采取措施。

措施：喘振測試是通過人工的手段改變壓縮機(jī)組的運(yùn)行條件，將壓縮機(jī)的運(yùn)行點(diǎn)逐漸靠近實(shí)際喘振點(diǎn)，通過儀器監(jiān)測和人員監(jiān)測的方法，及時(shí)探測到機(jī)組開始進(jìn)入喘振狀態(tài)，快速打開防喘振閥。使機(jī)組脫離喘振工況。在喘振測試時(shí)，由于機(jī)組運(yùn)行的數(shù)據(jù)（入口流量，入出口壓力等）都被測試儀器高速監(jiān)測，同時(shí)也被測試人員實(shí)時(shí)觀測。即使接近或發(fā)生喘振情況出現(xiàn)，防喘振閥也能夠及時(shí)打開，使機(jī)組恢復(fù)到安全運(yùn)行的區(qū)域，避免連續(xù)喘振的發(fā)生。

2.2 防喘振閥突然打開引起機(jī)組出入/口壓力波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)

風(fēng)險(xiǎn)：在喘振測試時(shí)，由于發(fā)生喘振時(shí)控制動(dòng)作會(huì)將防喘振閥快速打開，壓縮機(jī)的入/出口壓力會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)，對(duì)下游工藝產(chǎn)生影響。特別是入口壓力，可能由于防喘振閥的快速打開而造成入口壓力上升。

措施：可能會(huì)引起裝置的波動(dòng)，相關(guān)人員作好準(zhǔn)備。在喘振測試時(shí)工藝操作條件已是處于停車前的特殊工況，波動(dòng)不會(huì)造成太大影響。

2.3 機(jī)組喘振時(shí)或喘振閥突然開大可能引起機(jī)組速度變化風(fēng)險(xiǎn)

風(fēng)險(xiǎn)：機(jī)組轉(zhuǎn)速升高可能會(huì)引起汽輪機(jī)振動(dòng)高，嚴(yán)重會(huì)造成聯(lián)鎖機(jī)。

措施：在喘振測試時(shí)，汽輪機(jī)的調(diào)速回路仍將在ITCC的自動(dòng)控制狀態(tài)下。汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)定在固定在所需的轉(zhuǎn)速上。ITCC調(diào)速回路根據(jù)此設(shè)定點(diǎn)自動(dòng)跟蹤保持轉(zhuǎn)速，即使在防喘振閥打開時(shí)（負(fù)荷下降），汽輪機(jī)也能維持控制在設(shè)定轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。測試時(shí)如果沒有發(fā)生喘振不要快速打開喘振閥如果機(jī)組停機(jī)，按照預(yù)先做好的機(jī)組停機(jī)方案處理。

2.4 控制程序修改后將下裝風(fēng)險(xiǎn)

風(fēng)險(xiǎn)：下裝程序可能因?yàn)檫壿嬓薷腻e(cuò)誤引起不正常的動(dòng)作乃至跳車。

措施：提前修改好程序，將沒有修改的原程序下裝到實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，將機(jī)組模擬到現(xiàn)場運(yùn)行條件后，把修改后的程序下裝實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中確認(rèn)正確，避免程序修改錯(cuò)誤的發(fā)生。