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        影響高壓聚乙烯裝置運(yùn)行的原因分析及改進(jìn)措施

        2020-01-15 02:56:11包凱年神華新疆化工有限公司新疆烏魯木齊
        化工管理 2020年6期
        關(guān)鍵詞:結(jié)垢潤滑油壓縮機(jī)

        包凱年(神華新疆化工有限公司,新疆 烏魯木齊

        831400)

        為了保證高壓聚乙烯裝置能夠運(yùn)行得更加平穩(wěn),大機(jī)組使用壽命變得更長,生產(chǎn)廠家和相關(guān)管理人員深入研究和分析裝置生產(chǎn)方面存在的問題和隱患。到目前為止,該裝置工藝與技術(shù)比較成熟,產(chǎn)品市場用戶多,使用范圍廣,同時(shí)也存在諸多的隱患問題,科學(xué)、合理地優(yōu)化其工藝流程,多方面進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,全方位提升設(shè)備管理水平,才能夠有效地解決該裝置正常運(yùn)行過程中遇到的問題,從而有利于裝置穩(wěn)定、高效、安全地運(yùn)行。

        1 原因分析

        1.1 二次機(jī)出口管線的振動(dòng)

        高壓聚乙烯裝置的一次機(jī)和二次機(jī)使用的都是往復(fù)式的壓縮機(jī),在國內(nèi)同類型的壓縮機(jī)當(dāng)中是功率最大的壓縮機(jī),所以在安裝和設(shè)計(jì)的過程中,技術(shù)人員深入分析了該壓縮機(jī)的管道設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)功能以及實(shí)際運(yùn)用。在化工工藝投料階段,該裝置二次機(jī)出口和反應(yīng)器入口處管線有較大的振動(dòng)現(xiàn)象,因?yàn)楣芫€振動(dòng)比較大,造成了支撐固定管線的位置裂開,使裝置多次停止運(yùn)行。

        振動(dòng)的原因有,其一,因?yàn)橐蚁怏w在壓縮機(jī)內(nèi)處于反復(fù)壓縮、進(jìn)氣和排氣的狀態(tài),會(huì)造成乙烯氣體在管道中呈現(xiàn)出比較高的壓力波動(dòng),對于管道內(nèi)的乙烯氣流,使設(shè)備內(nèi)的氣壓增大,導(dǎo)致乙烯氣體在管道內(nèi)流通的過程中,在管道轉(zhuǎn)彎處造成頻繁振動(dòng)的現(xiàn)象,出現(xiàn)這種頻繁的振動(dòng)會(huì)引起管道支撐處破裂,甚至是損壞。其二,在設(shè)計(jì)管道支撐配件的時(shí)候,需要深入分析管線振動(dòng)的主要原因,采用彈性較好的材料進(jìn)行連接。但是管道沿管道方向的徑向振動(dòng)力不能完全被消除,會(huì)將振動(dòng)力傳到管道內(nèi)各個(gè)連接處,會(huì)在接口處形成剪刀形狀的作用力,出現(xiàn)這種現(xiàn)象,會(huì)導(dǎo)致螺栓斷裂。其三,在管道支撐處進(jìn)一步采取加固措施,加固的部分都是利用水泥進(jìn)行澆灌的,通過水泥澆灌的方式,對于振動(dòng)的部分實(shí)施水泥加固并不是最合適的,最主要的原因是在加固的過程中,水泥本身具有一定的收縮性,在水泥收縮的時(shí)候,會(huì)造成管道加固部分與水泥裂開或者分離,特別是針對水平加固的地方,加固作用不明顯。水泥屬于比較脆的材料,在振動(dòng)波及時(shí),振動(dòng)的時(shí)間太長就是導(dǎo)致加固部分松動(dòng),甚至是導(dǎo)致管道支撐件失去加固作用。

        1.2 嚴(yán)重的結(jié)垢狀況

        在二次壓縮機(jī)的中心閥口位置,當(dāng)中冷器的管線內(nèi)的乙烯溫度為40 ℃、壓力為100 MPa 時(shí),由于在這部分管道內(nèi)的部分雜質(zhì)的移動(dòng)沒有受到限制,它們在一定條件發(fā)生自行聚合的反應(yīng),從而形成類似粉末狀的聚合物物質(zhì),另外還有極少部分會(huì)發(fā)生輕微自行聚合的反應(yīng),而這些通過自行聚合的反應(yīng)生成的物質(zhì)和其他雜質(zhì)會(huì)隨著乙烯氣流的作用進(jìn)入到反應(yīng)器當(dāng)中。而其中小部分與氣缸內(nèi)的潤滑油進(jìn)行混合與冷卻,漸漸沉積下來并附著在內(nèi)管壁上,或者沉淀下來之后附著在中心閥處,生成結(jié)垢,假如生成的結(jié)垢比較厚的時(shí)候,就會(huì)造成二段中心閥的作用力度大大減弱,再加上清理這些管壁附著物質(zhì)的時(shí)候不但需要消耗大量的人力和財(cái)力,增加整個(gè)工藝生產(chǎn)的成本,而且還會(huì)導(dǎo)致裝置無法正常的運(yùn)行,造成一些安全問題。

        1.3 顆粒水系統(tǒng)的堵塞情況

        裝置在實(shí)際工藝生產(chǎn)的過程中,由于顆粒水過濾器和換熱器可能出現(xiàn)堵塞的情況,必須馬上停止裝置運(yùn)行,進(jìn)行緊急處理,由于存在這種狀況,會(huì)導(dǎo)致裝置無法正常進(jìn)行工藝生產(chǎn)。

        造成顆粒水系統(tǒng)堵塞的主要因素有:第一,在顆粒水系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候會(huì)形成較多的顆粒沉淀物,這些沉淀物十分容易集中在換熱器的夾層位置處,如果集中在這個(gè)位置就會(huì)導(dǎo)致卡料的現(xiàn)象,為了可以消除沉淀物的影響,通常采用的方法就是降低顆粒水的溫度,低溫運(yùn)行能夠及時(shí)避免沉淀物的產(chǎn)生,但是由于運(yùn)行溫度低,讓顆粒水中溶解的助劑在低溫的作用下漸漸析出,而析出來的助劑又會(huì)附著在過濾器或冷卻器上,導(dǎo)致了堵塞現(xiàn)象的發(fā)生;第二,如果無法將切刀與模板的空隙調(diào)到最合適的大小,就是導(dǎo)致運(yùn)行過程中出現(xiàn)大量的碎屑,由于顆粒水槽的體積比較小,不能夠很好地消除這些雜質(zhì),因此在顆粒水的作用下流入過濾器或者換熱器中,運(yùn)行時(shí)間比較長之后會(huì)造成堵塞的情況;第三,由于顆粒水的流量偏小,導(dǎo)致了顆粒冷卻效果不佳,顆粒不能完全被冷卻,從而形成沉淀物。同時(shí)顆粒水溫度降低,也會(huì)造成系統(tǒng)堵塞的情況發(fā)生。

        2 改造措施

        2.1克服基礎(chǔ)件與固定件的連接

        壓縮機(jī)在實(shí)際工作過程中,肯定會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)高的現(xiàn)象,造成這種現(xiàn)象的原因是壓縮機(jī)反復(fù)運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)氣流波動(dòng),假如想要完全避免振動(dòng)現(xiàn)象,工作難度比較大,只能通過一些有效的方法或者措施緩解振動(dòng)帶來的負(fù)面影響,從而降低振動(dòng)對設(shè)備管線的破壞程度。

        因此,為了降低壓縮機(jī)的振動(dòng)頻率,我們可以通過以下幾種方式,其一,將連接方式改為單向連接或變成框架式的連接方式。利用這種方式降低由于受到管道徑向力造成的影響,從而可以有利于支撐的使用壽命能夠更長。其二,將基礎(chǔ)件與固定件由之前的水泥澆灌的材料變成環(huán)氧樹脂類型的材料新型材料,因?yàn)檫@種新型材料和水泥的粘粘效果一樣好。除此之外,這種新型材料的彈性又十分好,所以,有利于更好地連接兩個(gè)部分,不容易出現(xiàn)破裂的情況,有利于更好地減緩沖擊力帶來的影響。

        2.2 提升潤滑油的質(zhì)量

        進(jìn)一步分析探究得知,裝置二次壓縮機(jī)的中心閥、中冷器、管道內(nèi)會(huì)產(chǎn)生結(jié)垢的主要因素是氣缸潤滑油中包含有一些雜質(zhì),根據(jù)潤滑油類型的不同,起到的潤滑作用也不同。通常將潤滑油分為合成油與礦物油兩大類,其中合成油起到的潤滑效果較好,用這種合成油來進(jìn)行潤滑,會(huì)產(chǎn)生較高的負(fù)荷性,但這種潤滑油有一些不足的地方,用合成油進(jìn)行潤滑之后,在進(jìn)行潤滑的過程中,通過自行聚合反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生大量的雜質(zhì)。而礦物質(zhì)性油會(huì)導(dǎo)致自行聚合反應(yīng)的發(fā)生,并且它潤滑效果與合成油相比來說效果比較差,用礦物油對裝置進(jìn)行潤滑之后,機(jī)組的振動(dòng)、溫度都會(huì)大幅度提高,由于這種情況的存在,會(huì)導(dǎo)致填料、設(shè)備使用壽命變短,設(shè)備保養(yǎng)難度增加。

        截至目前,對雜質(zhì)帶來的影響在理解上還不夠深刻,無法通過科學(xué)、合理的辦法來徹底解決,但可以通過觀察溫度與壓力的變化特點(diǎn)來判斷潤滑油的效果好壞,如果發(fā)現(xiàn)潤滑油的效果不佳,需要及時(shí)更換潤滑油,或暫停使用礦物油,在比較平穩(wěn)的情況下,由于受到高壓氣流的作用,可以讓自行聚合生成的物質(zhì)慢慢降下來,有利于防止結(jié)垢之后出現(xiàn)進(jìn)一步惡化的情況。除此之外,還能夠通過在運(yùn)行的過程中交替使用兩種不同的潤滑油,采取這種方式,不但可以有效防止在設(shè)備及換熱器內(nèi)結(jié)垢進(jìn)行累積的現(xiàn)象,與此同時(shí),還可以減少生產(chǎn)過程中的負(fù)荷問題,在深入分析中心閥結(jié)垢的原因之后,有利于更好地解決結(jié)垢問題。

        2.3 解決裝置的堵塞問題

        為了找到解決顆粒水系統(tǒng)堵塞現(xiàn)象的有效途徑,第一,我們必須從問題的源頭出發(fā),改進(jìn)切粒機(jī)的模板和切刀,找到科學(xué)、合理的辦法解決切刀模板、平面以及模板之間存在的間隙問題,還有模板與切刀的平面垂直度,減少甚至是完全消除碎屑造成的影響,從而解決冷卻器與過濾器存在的堵塞現(xiàn)象,長期深入分析和探究,并與實(shí)際生產(chǎn)、工藝流程結(jié)合起來考慮,避免顆粒水系統(tǒng)造成堵塞,給出幾點(diǎn)意見:其一,加強(qiáng)顆粒水泵的輸送能力,提高顆粒水流量。其二,增加切換顆粒水過濾器的頻次,避免壓力差太高。其三,擴(kuò)增造粒料濾網(wǎng)數(shù)量,有利于更好地分開碎屑與顆粒。

        3 結(jié)語

        高壓聚乙烯裝置在實(shí)際工藝生產(chǎn)當(dāng)中,本身反應(yīng)溫度、壓力比較高,設(shè)備、管線的連接點(diǎn)比較多,二次中冷器及中心閥結(jié)構(gòu)現(xiàn)象嚴(yán)重,顆粒水系統(tǒng)堵塞頻繁,顆粒輸送效率差,本文針對生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)易出現(xiàn)的這些問題進(jìn)行深入分析與探究,結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)與工況,及時(shí)采取有效措施進(jìn)行解決,從操作方面優(yōu)化、設(shè)備潤滑維護(hù)方面提升,從而確保該裝置正常平穩(wěn)運(yùn)行,進(jìn)而增加設(shè)備的使用壽命,延長裝置生產(chǎn)周期。

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