閆俊杰

(中國石化催化劑有限公司長嶺分公司,湖南 岳陽414000)

中國石化催化劑有限公司長嶺分公司(下稱長嶺分公司)是國內(nèi)唯一可提供催化裂化催化劑、加氫催化劑、半再生重整催化劑、芳烴吸附劑和化工助劑的綜合型煉油化工催化劑專業(yè)生產(chǎn)基地.該基地共有各類設(shè)備3．34萬臺,其中7臺關(guān)鍵機組——離心式空氣壓縮機(簡稱空壓機)是企業(yè)的“心臟”設(shè)備.空壓機設(shè)備故障不僅可能造成機組嚴重損壞、產(chǎn)生昂貴的維修費用(轉(zhuǎn)子價格上百萬元),而且會導(dǎo)致整個企業(yè)生產(chǎn)中斷,嚴重影響企業(yè)產(chǎn)能和產(chǎn)品質(zhì)量,甚至可能導(dǎo)致安全事故造成人員傷亡、環(huán)境污染等后果.因此,加強關(guān)鍵機組的運行管理尤為重要【1】.

長嶺分公司在總結(jié)多年管理經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,形成了自己的特護管理體系,即由維修車間的高級技師、電氣和儀表專業(yè)的技術(shù)人員、綜合車間的設(shè)備管理人員和設(shè)備部的專業(yè)管理人員組成特護小組,對關(guān)鍵機組進行全天候立體式交叉巡檢管理,為設(shè)備的長周期穩(wěn)定運行和企業(yè)的安全穩(wěn)定長周期生產(chǎn)打下了堅實基礎(chǔ).“日巡檢,周聯(lián)檢,月分析,年總結(jié)”的管理模式體現(xiàn)出全天候、多層次的管理特色.關(guān)鍵機組的特護管理已成為長嶺分公司的管理特色,多次受到催化劑有限公司的嘉獎與表揚,整個空壓崗位也被確定為公司級標桿崗位.本文將對長嶺分公司在關(guān)鍵機組管理中的具體做法進行詳細介紹.

1 關(guān)鍵機組【2】

離心式空氣壓縮機屬于葉片旋轉(zhuǎn)式壓縮機(即透平式壓縮機),其高速旋轉(zhuǎn)的葉輪可使氣體產(chǎn)生離心作用,同時可在擴壓通道中對氣體進行擴壓,使氣體壓力提高.長嶺分公司共有7臺空壓機,分別為長嶺基地和云溪基地的所有裝置提供工業(yè)風(fēng)和儀表風(fēng).表1為空壓機相關(guān)參數(shù).

1．1 工作原理

離心式壓縮機品種和規(guī)格型號較多,但就其基本的組成而言,主要由定子(機體、軸承箱、蝸殼等)和轉(zhuǎn)子(軸、葉輪等)兩部分組成,圖1為TA6000離心式壓縮機結(jié)構(gòu).離心式壓縮機的工作原理為:根據(jù)動能轉(zhuǎn)換為勢能的原理,將流體加速到高速,然后降低速度,通過改變其流向,將其所具有的動能轉(zhuǎn)變?yōu)閯菽?從而提高壓力.

氣體在設(shè)備內(nèi)的流動過程如下:當驅(qū)動電機驅(qū)動主軸帶動葉輪高速旋轉(zhuǎn)時,在葉輪的入口處產(chǎn)生低壓,將氣體從吸入室不斷吸入葉輪,使氣體的壓力、速度和溫度提高;然后流入擴壓器,氣體的速度降低,壓力進一步提高.離心式壓縮機通常由多級組成,為了將擴壓器后的氣體引流到下一級葉輪繼續(xù)壓縮,在擴壓器后設(shè)置了彎道,使氣體由離心方向改為向心方向;彎道下為起導(dǎo)向作用而設(shè)置的回流器,其中安裝有導(dǎo)流葉片,使氣流以一定流向均勻地進入下一級葉輪進口.由于氣體在壓縮過程中溫度會升高,為了節(jié)省壓縮功耗和防止氣體溫度過高,氣體經(jīng)壓縮后,先由蝸室及排氣管引出機殼至中間冷卻器冷卻,降溫后再引入下一級吸入室;經(jīng)3級壓縮后的氣體由蝸室和排氣管引出機外,導(dǎo)入管路系統(tǒng)使用.

表1 空壓機參數(shù)

圖1 TA6000離心式壓縮機結(jié)構(gòu)

1．2 特點

離心式空氣壓縮機屬于速度式壓縮機,在用氣負荷穩(wěn)定時工作穩(wěn)定、可靠.離心式空壓機相對于往復(fù)活塞式壓縮機有以下特點:

1)優(yōu)點:

a)結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量輕,排氣量范圍大;

b)易損件少,運轉(zhuǎn)可靠、壽命長;

c)排氣不受潤滑油污染,供氣品質(zhì)高;

d)大排量時效率高,且有利于節(jié)能.

2)缺點:

a)單機壓力較低,不適宜用在整機壓力比較高(＞70 MPa)的場合;

b)不宜用于流量太小的場合;

c)效率通常要低于往復(fù)活塞式壓縮機;

d)穩(wěn)定工況區(qū)較窄,適應(yīng)工況變化能力差,加之轉(zhuǎn)速高、功率大,機器一旦發(fā)生事故,破壞性大,因此必須采取相應(yīng)的防護措施.

2 管理體系

2．1 組織機構(gòu)

公司設(shè)備經(jīng)理任組長,設(shè)備部部長和綜合車間設(shè)備主任擔任副組長,設(shè)備部主管人員、綜合車間設(shè)備員、維修車間設(shè)備副主任、機電公司電儀主管和長煉設(shè)備研究所(下稱設(shè)備研究所)相關(guān)人員為成員,共同負責(zé)空壓機組的管理工作.設(shè)備部專業(yè)管理人員每月將機組有關(guān)情況統(tǒng)計上報,整理技術(shù)分析會議紀要.組織機構(gòu)如圖2所示.

圖2 空壓機管理組織機構(gòu)

2．2 管理職責(zé)明確

公司制定了?離心式空氣壓縮機 關(guān)鍵機組特級維護管理制度?,明確了各級負責(zé)人員的管理職責(zé),分工明確,責(zé)任明確,內(nèi)容詳實,為設(shè)備高效、平穩(wěn)運行奠定了基礎(chǔ).

2．3 巡檢工作開展有序

根據(jù)特護小組成員的專業(yè)素質(zhì),由相應(yīng)的專業(yè)人員分別負責(zé)特定的巡檢內(nèi)容,保證巡檢效果.生產(chǎn)車間負責(zé)設(shè)備運行狀況、潤滑系統(tǒng)、控制系統(tǒng);維修車間負責(zé)軸承運行聲音、振動值和溫度;機電公司負責(zé)電機、儀表等電儀設(shè)備;設(shè)備研究所定期進行狀態(tài)監(jiān)測、潤滑油理化分析和鐵譜分析.

設(shè)備研究所對設(shè)備實行長期狀態(tài)監(jiān)測,每月進行1次在線檢測分析,并出具月度狀態(tài)檢測報告.狀態(tài)檢測報告要求具體、詳實,包括振動分析、溫度分析、潤滑油鐵譜分析等,要有結(jié)論和建議,能對生產(chǎn)使用過程起指導(dǎo)作用.同時,狀態(tài)監(jiān)測人員工作時,車間設(shè)備管理人員和班組操作人員要做好配合工作.

設(shè)備現(xiàn)場設(shè)有關(guān)鍵設(shè)備特級維護監(jiān)測站,站牌上有明確的巡檢內(nèi)容、巡檢職責(zé)、掛牌規(guī)定等內(nèi)容,各專業(yè)巡檢人員業(yè)務(wù)水平高、責(zé)任心強,每天按時巡檢掛牌,有效保證了機組的正常運行.

2．4 每月召開運行技術(shù)分析例會

設(shè)備工程部每月組織召開一次特護機組運行技術(shù)分析例會,關(guān)鍵機組領(lǐng)導(dǎo)小組成員和特護小組成員參加會議.各專業(yè)分別匯報當月巡檢情況、發(fā)現(xiàn)的問題、采取的措施和下月重點巡檢和維護的計劃.這一方面真實反映了機組的相關(guān)信息,使各專業(yè)小組成員都了解了機組的運行情況;另一方面也可集思廣益,利用集體智慧,針對問題制定更加合理的解決方案.

2．5 潤滑管理

機組的潤滑管理嚴格執(zhí)行?催化劑長嶺分公司設(shè)備潤滑管理實施細則?,在此基礎(chǔ)上由設(shè)備研究所每月進行1次潤滑油理化分析,并通過分析結(jié)果,找出油質(zhì)變化趨勢,為機組的潤滑和維修管理提供參考依據(jù);每3個月進行1次潤滑油鐵譜分析,確定潤滑油內(nèi)金屬離子的成分與含量,并以此來判斷機組的磨損部位,為設(shè)備的故障分析和檢修方案制定提供依據(jù)【3】.

2．6 機組檔案完善

關(guān)鍵機組檔案以車間為主、設(shè)備管理部門為輔.車間負責(zé)圖紙、臺賬、檢修記錄、聯(lián)鎖摘除與恢復(fù)、故障臺賬、運行記錄、備件臺賬等,設(shè)備部負責(zé)月運行分析會議紀要、振動分析報告、潤滑油分析報告等.

2．7 聯(lián)鎖管理

機組的控制點是設(shè)備最集中的地方,其振動、溫度、油壓等聯(lián)鎖點是機組的“眼睛”.因此,機組的聯(lián)鎖摘除和恢復(fù)要嚴格把關(guān),并履行相關(guān)程序,由綜合車間、儀表維護單位、設(shè)備部負責(zé)人聯(lián)合簽字確認后方可執(zhí)行.在儀表摘除與恢復(fù)過程中,必須有2名或以上儀表人員參與,完成后簽字存檔.

2．8 操作崗位管理

空壓崗位操作室有2個機組管理本,其中一本由操作工填寫,記錄機組的各點實時參數(shù)和運行情況;另一本由車間機組負責(zé)人以及維修、電氣、儀表、設(shè)備研究所專業(yè)管理人員每日巡檢簽字.同時,各崗位還有機組管理與考核細則、開停機步驟、機組簡圖、非正常情況下開停機方案、突發(fā)性停電事故預(yù)案等相關(guān)資料,并定期組織崗位員工進行學(xué)習(xí)和考試,提升機組操作人員的業(yè)務(wù)素質(zhì).

3 檢修模式

機組采用定期檢修和以在線監(jiān)測為基礎(chǔ)的狀態(tài)維修相結(jié)合的檢修模式.狀態(tài)維修具有檢修工作量小和設(shè)備故障停機時間短的優(yōu)點,但監(jiān)測費用投入高,是十分適合關(guān)鍵設(shè)備的檢修模式.圖3為不同維修模式工作量和設(shè)備停機時間的對比【4】.定期檢修內(nèi)容見表2.

圖3 不同維修模式下工作量和設(shè)備停機時間對比

表2 機組定期檢修內(nèi)容

機組的控制系統(tǒng)為Quad2000,可以實時監(jiān)測各測量點的振動值、油壓、油溫、各級入口空氣溫度等數(shù)值,反映機組的運行狀況,當出現(xiàn)異常情況時,系統(tǒng)會進行報警甚至跳閘以保護設(shè)備.同時,公司外委設(shè)備研究所每月進行1次振動分析(頻譜)和潤滑油理化分析,每3個月進行1次潤滑油鐵譜分析,根據(jù)設(shè)備的各種參數(shù),可提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備的劣化程度和劣化原因、判斷設(shè)備故障原因,并有針對性地制定維修計劃、進行計劃檢修,徹底消除了設(shè)備突發(fā)故障可能導(dǎo)致的各種后果.通過狀態(tài)維修模式,可大大提高維修效率,減少維修停機時間.

4 管理案例

2018年8月6日,巡檢人員發(fā)現(xiàn)空壓機M955壓縮機聲音疑似異常,但在線監(jiān)測系統(tǒng)顯示各測量點振動值等參數(shù)均在正常范圍內(nèi).巡檢人員將相關(guān)情況匯報設(shè)備部后,設(shè)備部聯(lián)系設(shè)備研究所分別于8月6日和15日對機組進行了振動測試.圖4為振動測試點示意.表3為測量點3、4軸承位置殼體振動監(jiān)測數(shù)據(jù).表4為各級軸振動數(shù)據(jù).表5為軸承的Peak Vue【5】值.

圖4 振動測試點示意

從表3、表4可以看出:3H、3A和4H、4A振動值有所增加,但都在正常范圍內(nèi),同時表5顯示測量點3、4軸承的Peak Vue值分別為5．2 g、5．4 g,無明顯故障特征.但在運行過程中,壓縮機疑似異響一直存在,且3A的振動值上升為6．0 mm/s.為了進一步查明問題原因,消除設(shè)備隱患,于9月3日再次測量了大齒輪軸承的Peak Vue值,3A為19．9 g,4A為7．3 g(圖5、圖6分別為9月3日測量點3、4的Peak Vue頻譜與波形).測量數(shù)據(jù)顯示當時的壓縮機振動烈度(特別是軸向烈度)有較明顯增長,Peakvue值也有明顯增長.根據(jù)圖5可知,測量點3振幅明顯增大,且波形出現(xiàn)周期性獨峰(這種獨峰是軸承旋轉(zhuǎn)時元件在剝落和碎裂處產(chǎn)生沖擊的效應(yīng)引起的),滾動軸承存在異常;而圖6顯示測量點4頻譜和波形無明顯異常,說明該點軸承無異常【4,6】.

9月底,根據(jù)生產(chǎn)情況對M955進行了檢修,設(shè)備解體后發(fā)現(xiàn)大齒輪靠近聯(lián)軸器端滾動軸承內(nèi)圈部分脫落(見圖7),與判斷相符.

表3 測量點3、4軸承位置殼體振動監(jiān)測數(shù)據(jù)單位:mm/s

表4 各級軸振動數(shù)據(jù) 單位:μm

表5 軸承的Peak Vue值 單位:g

圖5 測量點3的Peak Vue頻譜與波形

圖6 測量點4的Peak Vue頻譜與波形

圖7 軸承內(nèi)圈剝落情況

本次故障處理是長嶺分公司關(guān)鍵機組特護管理避免設(shè)備事故的案例之一,說明特護管理在保證設(shè)備長周期穩(wěn)定運行和企業(yè)“安穩(wěn)長滿優(yōu)”生產(chǎn)方面發(fā)揮著不可替代的作用.

5 結(jié)語

1)經(jīng)驗:

a)完善的組織機構(gòu)、領(lǐng)導(dǎo)參與管理、重點關(guān)注關(guān)鍵機組的運行狀況是保證設(shè)備安穩(wěn)優(yōu)運行的基礎(chǔ).

b)現(xiàn)場設(shè)有關(guān)鍵設(shè)備特級維護監(jiān)測站,各專業(yè)巡檢人員業(yè)務(wù)素質(zhì)高、能按時巡檢掛牌,是保證機組正常運行的關(guān)鍵.

c)采用實時狀態(tài)在線監(jiān)測為基礎(chǔ)的狀態(tài)維修,可大大提高維修效率、減少維修停機時間.

d)每月召開1次機組運行技術(shù)分析例會,可實時共享設(shè)備信息,分析當月機組運行狀況、存在的問題等,并布置下月機組的管理重點和相關(guān)任務(wù).

e)長嶺基地空壓機通過協(xié)同生產(chǎn)裝置負荷調(diào)整優(yōu)化運行,2018年共節(jié)約電費412萬元.

2)存在的不足:

a)工藝人員參與機組管理較少.加強工藝人員參與度,達到工藝、設(shè)備、保運(機電儀)分工不分家,相互協(xié)作,可進一步提高機組管理水平.

b)與EM模塊鏈接不足,信息化管理水平需進一步加強.EM模塊可集中記錄并展示單臺設(shè)備的詳細檔案信息,包括基本信息、技術(shù)參數(shù)、配件信息、故障信息、維修記錄、備件更換記錄、設(shè)備運行記錄、潤滑五定表、設(shè)備檢驗信息、設(shè)備文檔等,實現(xiàn)設(shè)備一臺一檔的電子化管理.同時還可以避免紙質(zhì)文檔保存中可能出現(xiàn)的損壞、丟失等情況.