樊寶寶,郝文慧,康曉東,王 原
(內(nèi)蒙古億利化學(xué)工業(yè)有限公司,內(nèi)蒙古 鄂爾多斯014300)
內(nèi)蒙古億利化學(xué)公司設(shè)計產(chǎn)能為燒堿36 萬t/a,PVC 40 萬t/a。燒堿生產(chǎn)中所使用的氯氣壓縮機采用的是錦化機設(shè)計制造的國產(chǎn)機,機型為4H-3。 該機自2007 年投運以來,運行平穩(wěn),故障率低,是替代進口氯壓機的首選。 現(xiàn)就其運行過程中出現(xiàn)的問題及注意事項進行總結(jié)。
氯壓機型號4H-3,P出=0.3019 MPa,P入=0.0968 MPa,Q=3 750 m3/h。 電機型號YKK4500-2,電壓10 kV 功率400 kW, 轉(zhuǎn) 速10 500 r/min。 增 速 器 型 號NGGS200-06-00,速比3.548。
氯壓機是借助高速旋轉(zhuǎn)的葉輪, 帶動氣體一起旋轉(zhuǎn),使氣體產(chǎn)生很大的離心力和很高的流速,離心力使氣體的壓力增大,而高速使氣體的動能增加,擴壓器將動能轉(zhuǎn)化為壓力能,使氣體壓力升高。由于壓縮做功使被輸送氣體溫度升高,體積增大,輸送氣體的能力下降。 因此,在級間增設(shè)中間冷卻器,來降低氯氣溫度,提高氯壓機輸送能力。
該廠使用的氯壓機為三級壓縮, 葉輪和軸加工成一體,統(tǒng)稱轉(zhuǎn)子,用來對氯氣做功,提高氯氣壓力。軸端密封方式采用迷宮密封和充抽氣密封相結(jié)合的方法。迷宮密封形式為曲折型梳齒密封,它是利用節(jié)流原理來阻止氣體泄漏。 充抽氣密封是采用干燥氮氣來阻止氯氣外漏。 轉(zhuǎn)子的軸向力平衡方式未采用平衡盤, 而是采用1#、3#葉輪與2#葉輪反方向安裝來平衡大部分軸向力, 剩余軸向力通過推力盤兩側(cè)的止推軸承來平衡,即主止推軸承和副止推軸承。轉(zhuǎn)子前后軸端安裝有徑向軸承,徑向軸承為滑動軸承,用來支持轉(zhuǎn)子使其高速運轉(zhuǎn)。 徑向軸承采用可傾瓦軸承,其表面有1.0~2.0 mm 巴氏合金,軸瓦背面有一個球面, 可以在運動中隨著主軸撓度變化自動調(diào)節(jié)軸瓦位置,使軸瓦沿整個長度方向受力均勻。轉(zhuǎn)子上共有4 個軸振動測點和2 個軸位移測點, 探頭采用本特利探頭。級間密封也采用曲折型梳齒密封,防止氯氣內(nèi)漏。
氯壓機組由氯壓機、增速器、電機、集裝式潤滑油站及中間冷卻器組成。 其中集裝式潤滑油站用來提供系統(tǒng)潤滑,它由直聯(lián)式離心油泵、油箱、油過濾器和油冷卻器組成。氯壓機用來輸送氯氣,提高氯氣壓力,以滿足下游工序用氯要求。增速器用來提高氯壓機轉(zhuǎn)速,電機轉(zhuǎn)速2 900 r/min,通過增速器將轉(zhuǎn)速提高至10 500 r/min。 電機提供動力。 離心式油泵用來輸送潤滑油,使?jié)櫥驮谙到y(tǒng)內(nèi)進行強制循環(huán)。油箱用來存放潤滑油。過濾器用來過濾潤滑油中雜質(zhì),避免損傷氯壓機零部件。 冷卻器用來調(diào)節(jié)潤滑油溫度,控制進氯壓機潤滑油溫度在規(guī)定范圍。中間冷卻器用來冷卻壓縮后的高溫氯氣,降低氯氣溫度,提高氯壓機輸氣能力。 氯壓機組布置簡圖見圖1。
圖1 氯壓機組布置簡圖
軸振動增大的原因主要是由于徑向軸瓦磨損造成,需停機更換軸瓦。其次,測振探頭松動,需重新調(diào)整緊固。 還有振動監(jiān)測儀故障,需更換振動監(jiān)測儀。再就是轉(zhuǎn)子長期運轉(zhuǎn),葉輪腐蝕結(jié)垢嚴(yán)重,造成轉(zhuǎn)子不平衡,需返廠重新做動靜平衡。 另外,氯壓機長期運行,使原來的找正位置發(fā)生一定量偏移,這種情況需停機重新進行找正。
主要由止推軸瓦磨損造成,需停機更換軸瓦。還有就是測位移探頭松動,需重新緊固或調(diào)整。 此類問題在氯壓機運行中,發(fā)生的次數(shù)較少。
氯壓機中間冷卻器列管材質(zhì)為Q235-A,管內(nèi)走循環(huán)水,管外走氯氣。為防止氯氣含水造成氯壓機腐蝕損壞,循環(huán)水采用無壓回水裝置,使管外氯氣壓力大于管內(nèi)循環(huán)水壓力。這樣即使列管漏,也是氯氣進入水中,而水不能進入氯氣中。中間冷卻器一旦發(fā)生泄漏,要立即停機更換,更換1 臺中間冷卻器大約需要3 h。為及時發(fā)現(xiàn)中間冷卻器泄漏,日常巡檢過程中要按時對中間冷卻器循環(huán)回水pH 值進行檢測,如發(fā)現(xiàn)pH 值顯酸性,則說明中間冷卻器漏,需立即更換。 氯壓機中間冷卻器冷卻回水流程示意圖見圖2。
氯壓機用潤滑油經(jīng)油箱通過油泵, 經(jīng)過油過濾器和油冷器進入氯壓機各潤滑點, 必須保證潤滑油的清潔和油壓,才能保證氯壓機的正常運轉(zhuǎn)。一旦油壓差上漲超過規(guī)定,要立即切換至備用過濾器,然后將堵塞過濾器濾芯更換。 該廠使用的過濾器濾芯型號為707 網(wǎng)式過濾器,過濾精度25 μm。根據(jù)拆下的濾芯堵塞情況來看, 主要由于油內(nèi)雜質(zhì)長期累積造成。
圖2 氯壓機中間冷卻器冷卻回水流程示意圖
產(chǎn)生電機溫度高的原因主要是軸承缺油,因此,要按規(guī)定時間和規(guī)定量添加潤滑脂。另外,要利用停機檢修機會,清理電機風(fēng)冷管。 由于長時間運行,風(fēng)冷管內(nèi)集聚大量油泥,導(dǎo)致風(fēng)冷管通道變小,使電機散熱效果下降,造成電機溫度升高。
氯壓機機蓋材質(zhì)為HT250, 其中1 臺氯壓機上機蓋局部產(chǎn)生不規(guī)則裂紋,造成氯氣外漏,這是氯壓機運行以來首次出現(xiàn)此類問題。 先采取不停機用糊玻璃鋼樹脂的方法進行堵漏,效果不理想。后停機用鑄鐵焊條在深度打磨后進行焊接,焊接完成后,帶量運行發(fā)現(xiàn)仍漏。在此基礎(chǔ)上,請專業(yè)帶壓堵漏公司用專用膠泥進行堵漏,固化后,帶量運行時基本不漏,為以后處理此類問題積累了有益的經(jīng)驗。 為了從根本上解決問題,聯(lián)系生產(chǎn)廠家重新制造了一臺機殼,更換后,徹底解決了該機的漏氯問題。
防止喘振是氯壓機運行中極重要的問題, 喘振能造成極大危害。 因為在喘振時氣流產(chǎn)生強烈的往復(fù)脈沖,來回沖擊壓縮機轉(zhuǎn)子及其它部件,氣流強烈的無規(guī)律震蕩引起機組強烈震動,會造成軸彎曲,密封損壞,使軸向力增大燒毀止推軸承,破壞對中和安裝質(zhì)量,使振動加劇,造成儀表失靈。
造成喘振的主要原因是壓縮機吸入流量不足,使壓縮機進入喘振區(qū)引起喘振。為防止喘振,一定要使壓縮機入口流量大于喘振流量。在供氣量小時,采取回流循環(huán)方法,以增加入口流量。 另外,防喘系統(tǒng)在正常工作時必須投自動,一旦發(fā)生入口流量低,未能及時調(diào)節(jié)好時, 聯(lián)鎖停機, 以保護氯壓機不受損害。
軸向力的承載與平衡依賴于止推軸承中的推力盤與主副推力塊間的楔狀油膜, 并將軸向力轉(zhuǎn)移至軸承支座上。因此,潤滑油的供給壓力是形成楔狀油膜并承載軸向力的關(guān)鍵。
如果油品質(zhì)量差,如機械雜質(zhì)高,夾帶的固體顆粒會磨損止推塊上的巴氏合金。如油品的酸值增高,會使止推塊上的巴氏合金被腐蝕掉。 如粘度過高或過低,都會影響供油壓力,直接與油膜的形成及承載能力有關(guān)。 如油品抗乳化度時間長,使?jié)櫥腿榛?,供油壓力會受到影響。供油不足,使油膜承載能力下降,引起軸位移和軸振動的變化。 因此,每月必須做1 次潤滑油四項指標(biāo)分析, 每季度做1 次潤滑油全分析。 根據(jù)分析結(jié)果,補加或更換潤滑油。
為確保氯壓機全年穩(wěn)定運行, 每年大修時聯(lián)系廠家技術(shù)人員到廠進行1 次徹底的維護保養(yǎng), 具體內(nèi)容如下。
(1)揭蓋檢查轉(zhuǎn)子、密封、瓦塊等部件,清除轉(zhuǎn)子各部位結(jié)垢和腐蝕物。 檢查轉(zhuǎn)子所屬腐蝕、沖刷、磨損等情況,如發(fā)現(xiàn)磨損,必須更換。
(2)測量轉(zhuǎn)子各部位徑向和軸向跳動,測量軸頸圓柱度,如有超標(biāo)現(xiàn)象,及時調(diào)整。
(3)清除隔板組件的結(jié)垢和腐蝕物,檢查隔板沖刷、腐蝕和磨損情況。
(4)檢查各處氣封、油封、徑向瓦塊、止推瓦塊等處的間隙和磨損情況。
(5)主輔油泵檢查,對油箱進行滲漏檢測。
(6)對公共底座上的電機、增速器和氯壓機進行找正檢查。
(7)對聯(lián)軸器進行檢查。
(8)清洗各測控探頭,檢查校驗儀表、電氣系統(tǒng),確保儀表的準(zhǔn)確性和可靠性。
經(jīng)過檢修維護使各軸承的振動、瓦溫、回油情況、轉(zhuǎn)速和軸位移指標(biāo)達到規(guī)定范圍,使主機運轉(zhuǎn)正常。
氯壓機作為燒堿生產(chǎn)過程中氯氣輸送的關(guān)鍵設(shè)備, 其運行正常與否直接關(guān)系到整個生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,關(guān)系到該公司全年生產(chǎn)任務(wù)目標(biāo)的完成。只有熟悉和掌握氯壓機的結(jié)構(gòu)和原理, 正確的使用和維護好氯壓機,才能發(fā)揮其最大效能,為企業(yè)增效。