徐向大

（中石化第十建設(shè)有限公司，山東 青島 266555）

常規(guī)的化工裝置中，壓縮機(jī)組及蒸汽透平系統(tǒng)的連鎖保護(hù)系統(tǒng)主要有：機(jī)組潤滑油路系統(tǒng)的聯(lián)鎖保護(hù)邏輯，機(jī)組干氣密封系統(tǒng)的聯(lián)鎖保護(hù)邏輯，機(jī)組盤車系統(tǒng)的聯(lián)鎖保護(hù)邏輯等。

1 機(jī)組油系統(tǒng)的聯(lián)鎖保護(hù)

1.1 油系統(tǒng)流程簡(jiǎn)介

壓縮機(jī)組的油系統(tǒng)為強(qiáng)制供油系統(tǒng)，壓縮機(jī)和透平共用一個(gè)強(qiáng)制供油系統(tǒng)，整個(gè)壓縮機(jī)油系統(tǒng)分為兩路，一路為潤滑油系統(tǒng)，一路為控制油系統(tǒng)。圖1為典型壓縮機(jī)潤滑油系統(tǒng)圖。

圖1 潤滑油路系統(tǒng)流程簡(jiǎn)圖

1.2 潤滑油主、輔油泵連鎖啟停保護(hù)邏輯

機(jī)組潤滑油站由主油泵、輔助油泵和緊急事故油泵組成。在機(jī)組正常運(yùn)轉(zhuǎn)情況下，只開啟主油泵，輔助油泵處于“AUTO”投自動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)潤滑油泵出口壓力低于報(bào)警設(shè)定值或者潤滑油總管壓力低于報(bào)警設(shè)定值時(shí)，輔助油泵聯(lián)鎖啟動(dòng)，以保證機(jī)組潤滑油、控制油的正常供給壓力，輔助油泵在油壓恢復(fù)正常后，會(huì)自動(dòng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。緊急事故油泵在壓縮機(jī)停工及輔助油泵不能啟動(dòng)時(shí)，為保證機(jī)組的安全，會(huì)自動(dòng)聯(lián)鎖啟動(dòng)，以維持透平的潤滑油供給，保證透平能夠正常盤車降溫。潤滑油主油泵的啟動(dòng)，也要達(dá)到以一定的條件，才會(huì)自動(dòng)發(fā)出“允許啟動(dòng)”信號(hào)到電氣控制柜。

2 干氣密封系統(tǒng)的聯(lián)鎖保護(hù)

2.1 干氣密封系統(tǒng)的作用及氣體選用

壓縮機(jī)的干氣密封氣的選擇要求達(dá)到以下要求：

（1）向干燥氣體密封件表面提供清潔、干燥的密封氣體。

（2）向分離密封件提供清潔、干燥的分離氣體。

（3）對(duì)干燥氣體密封件和分離密封件的“良好狀態(tài)”進(jìn)行監(jiān)控。

壓縮機(jī)通常以氮?dú)庾鳛榉蛛x氣體；以工藝氣體（惰性氣體）作為送往主密封的密封氣進(jìn)氣，密封氣在壓縮機(jī)的整個(gè)運(yùn)行過程中都要不斷地送入；使用氮?dú)庾鳛檩o助密封的中間氣體進(jìn)氣，在將壓縮機(jī)停機(jī)的同時(shí)，為了防止工藝氣體從輔助放空閥泄露，應(yīng)以大于放空閥壓力的中間氣體送入。

2.2 干氣密封系統(tǒng)控制流程

主密封氣首先經(jīng)過過濾器中的固體顆粒后，在差壓控制閥的控制下進(jìn)入壓縮機(jī)兩端的干氣密封一級(jí)密封腔中。大部分主密封氣通過梳齒密封進(jìn)入壓縮機(jī)機(jī)體；少部分通過干氣密封的一級(jí)密封的動(dòng)靜環(huán)之間的空隙，進(jìn)入主密封氣泄漏至火炬系統(tǒng)。在壓縮機(jī)兩端的主密封氣泄漏至火炬管線上，各設(shè)有三個(gè)壓差指示器，監(jiān)控主密封氣泄漏至火炬的泄露量。差壓指示器設(shè)有壓差高報(bào)警和高高聯(lián)鎖報(bào)警。在壓縮機(jī)兩端的主密封氣泄漏至火炬管線上，還各設(shè)有主密封氣泄漏至火炬流量指示儀。

對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析時(shí)使用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件，以[n（%）]表示計(jì)數(shù)資料，使用 χ2檢驗(yàn)，以（±s）表示計(jì)量資料，采用t檢驗(yàn)，多組間的比較采用F檢驗(yàn)，進(jìn)行Pearson相關(guān)分析，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

干氣密封二次密封氣和隔離氣，一般采用的是0.6MPa的低壓氮?dú)?，低壓氮?dú)馐紫冉?jīng)過過濾器中的固體顆粒后，經(jīng)過自力式壓力調(diào)節(jié)閥控制壓力在0.4MPa后分為兩路：

一路作為二級(jí)密封氣總管分別進(jìn)入低壓缸、高壓缸的干氣密封的二級(jí)密封腔中。大部分二級(jí)密封氣通過梳齒密封進(jìn)入主密封氣泄漏至火炬系統(tǒng)管線，少部分二級(jí)密封氣通過干氣密封的二級(jí)密封的動(dòng)靜環(huán)之間的空隙進(jìn)入二級(jí)密封氣泄漏至大氣管線。

另一路作為隔離氣總管分別進(jìn)入壓縮機(jī)低壓缸、高壓缸兩端的軸承與干氣密封之間的腔體中。部分隔離氣通過梳齒密封進(jìn)入二級(jí)密封氣泄漏至大氣管線，部分隔離氣通過梳齒密封進(jìn)入軸承箱中，通過呼吸閥排至大氣。

在低壓氮?dú)舛蚊芊鈿饪偣苌显O(shè)有安全閥，設(shè)定壓力一般為0.6MPa，保護(hù)二次密封氣不超壓。兩路外部密封氣與自身工藝氣之間設(shè)有自動(dòng)切換閥，在壓縮機(jī)運(yùn)行正常后可以將外部密封氣自動(dòng)切換到自身工藝氣。

2.3 干氣密封增壓聯(lián)鎖保護(hù)邏輯

壓縮機(jī)組的氣體密封盤上裝有空氣驅(qū)動(dòng)氣體增壓器，在壓力不足以保持送入機(jī)組密封所需要的流量時(shí)，該增壓器能夠提高密封氣體的壓力。主要用于壓縮機(jī)吹掃、預(yù)增壓、開車和停車時(shí)，密封氣壓力不足時(shí)使用。在壓縮機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，密封壓力足夠，不需要使用密封氣增壓系統(tǒng)。

以某裝置為例，在工藝氣壓力達(dá)到標(biāo)稱5-10PSIG時(shí)，控制邏輯啟用增壓器，在密封氣差壓信號(hào)PDIT124A/124AA或者PDIT124B/124BB發(fā)出低于低流量報(bào)警信號(hào)時(shí)，激活氣體增壓器，這時(shí)聯(lián)鎖就會(huì)打開增壓器驅(qū)動(dòng)隔離閥SDV-125，將儀表風(fēng)送入增壓器，在增壓器的運(yùn)行過程中，增壓器的速度是隨操作壓力的增加而降低的，增壓器是按照增壓器高位泄露信號(hào)與密封放空壓力變送器PDT-125一起工作的，如果壓力超過壓力變送器高值報(bào)警設(shè)定值，控制邏輯會(huì)關(guān)閉增壓器驅(qū)動(dòng)隔離器SDV-125，并激活報(bào)警。

3 盤車裝置連鎖保護(hù)

3.1 盤車允許啟動(dòng)連鎖保護(hù)

盤車投用前需確認(rèn)機(jī)組潤滑油系統(tǒng)正常，盤車啟動(dòng)有兩個(gè)條件，潤滑油總管壓力不低于工況要求壓力以及收到透平零轉(zhuǎn)速信號(hào)。

3.2 盤車電機(jī)的啟停邏輯保護(hù)

（1）在汽輪機(jī)就地或遠(yuǎn)程啟停邏輯。就地儀表起停盤上有盤車自動(dòng)或手動(dòng)旋鈕，盤車電機(jī)可以就地啟動(dòng)，也可以在中央控制室遠(yuǎn)程啟動(dòng)。其邏輯實(shí)現(xiàn)如圖2。

圖2 盤車電機(jī)啟動(dòng)保護(hù)邏輯圖

（2）盤車電機(jī)控制邏輯如圖3。

圖3

4 案例分析

以空氣分離裝置大型壓縮機(jī)組為例。壓縮機(jī)組是由空氣壓縮機(jī)和氮?dú)鈮嚎s機(jī)組成的壓縮機(jī)組?？諝怆x心壓縮機(jī)部分主要由離心壓縮機(jī)DMCL1204+2MCL1203與汽輪機(jī)NKS63/90組成；氮?dú)鈮嚎s機(jī)部分由3BCL608與汽輪機(jī)NKS63/90組成；DMCL1204+2MCL1203為主空壓機(jī)型號(hào)，輸送介質(zhì)為濕空氣；3BCL608為增壓壓縮機(jī)型號(hào)，輸送介質(zhì)為純凈氮?dú)狻１緣嚎s機(jī)組共分為三缸、六段、十五級(jí)，經(jīng)過四次中間冷卻和兩次水氣分離；NKS63/90為驅(qū)動(dòng)機(jī)冷凝式汽輪機(jī)型號(hào)，汽輪機(jī)為雙軸伸結(jié)構(gòu)，排汽端與主空壓機(jī)相連，進(jìn)氣端通過變速機(jī)驅(qū)動(dòng)氮?dú)庠鰤簷C(jī)。主空壓機(jī)低壓缸、中壓缸、汽輪機(jī)、變速機(jī)和高壓缸（氮?dú)庠鰤簷C(jī)）之間均通過膜片聯(lián)軸器聯(lián)接。

本機(jī)組連鎖保護(hù)系統(tǒng)分為潤滑油系統(tǒng)保護(hù)連鎖啟機(jī)、連鎖停機(jī)、連鎖啟動(dòng)輔助油泵及連鎖報(bào)警系統(tǒng)。