蠟催氣壓機(jī)喘振故障分析

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蠟油催化裂化裝置氣壓機(jī)組振動(dòng)異常，喘振嚴(yán)重，嚴(yán)重影響機(jī)組的正常穩(wěn)定運(yùn)行。通過(guò)對(duì)該機(jī)組在線監(jiān)測(cè)譜圖和數(shù)據(jù)分析探討，以及進(jìn)行停機(jī)檢查維修，找到了氣壓機(jī)振動(dòng)異常喘振嚴(yán)重的真正原因，并提出了維護(hù)建議。

Theabnormalvibrationandseveresurgeofgascompressorunitingasoilcatalyticcrackingunitseriouslyaffectthenormalandstableoperationoftheunit.Throughtheanalysisanddiscussionoftheon-linemonitoringspectrumanddataoftheunit，aswellastheshutdowninspectionandmaintenance，therealcausefortheabnormalvibrationandseveresurgeoftheaircompressorisfound，andthemaintenancesuggestionsareputforward.

氣壓機(jī);宏觀檢查;狀態(tài)監(jiān)測(cè);能譜分析

aircompressor;macroscopicinspection;conditionmonitoring;energyspectrumanalysis

TE964

A

1673-1069（2021）08-0177-02

1引言

蠟油催化裂化裝置中的氣壓機(jī)組的平穩(wěn)運(yùn)行對(duì)整個(gè)機(jī)組的性能至關(guān)重要，在眾多故障中，氣壓機(jī)的喘振是一類常見(jiàn)問(wèn)題，由于輸送介質(zhì)流量的變化，氣壓機(jī)的喘振時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響生產(chǎn)過(guò)程的連續(xù)性，造成較大的經(jīng)濟(jì)損失，在喘振模擬中，主要是實(shí)現(xiàn)喘振操縱，使其穩(wěn)定運(yùn)行，傳統(tǒng)方法是在喘振線右移5%～10%初設(shè)置喘振操縱線，預(yù)留足夠的喘振裕度。本文主要通過(guò)某煉油廠車間氣壓機(jī)喘振故障分析，從源頭發(fā)現(xiàn)引起氣壓機(jī)喘振的原因以及應(yīng)對(duì)措施。

某煉油廠100萬(wàn)噸/年蠟油催化裂化氣壓機(jī)自2022年8月開(kāi)工以來(lái)，壓縮機(jī)入口富氣量較上周期明顯偏低2000Nm3左右，機(jī)組轉(zhuǎn)速偏高600rpm左右，蒸汽耗量增加，壓縮機(jī)組振動(dòng)較上周期有所上升，軸承溫度無(wú)明顯上升，氣壓機(jī)主要性能參數(shù)前后周期變化如下表1。

由上表可以看出，2022年8月開(kāi)工以來(lái)汽輪機(jī)后端和壓縮機(jī)后端的振值均有所上升，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)振值水平振值變化不大，只有壓縮機(jī)后端垂直振值有所上升（上周期最高0.9mm/s，本周期最高1.7mm/s），圖1展示了汽輪機(jī)、氣壓機(jī)主要性能參數(shù)前后周期變化。

2氣壓機(jī)組異常分析

通過(guò)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)BH5000頻譜趨勢(shì)圖和ESD趨勢(shì)圖（圖2），機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)各部位振動(dòng)值主要是1倍頻。停機(jī)前氣壓機(jī)振值和軸瓦溫度正常，喘振過(guò)程中振值逐步上升，并隨著轉(zhuǎn)速的升高（最高轉(zhuǎn)速11700rpm）YT50的峰值達(dá)到125.75μm，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)4.2mm/s，而軸瓦溫度基本沒(méi)有變化，呈平穩(wěn)趨勢(shì)直至停機(jī)。

2.1管線壓降變化

從表2和表3可以看出分餾塔至氣壓機(jī)入口壓降無(wú)變化，同時(shí)檢查分餾塔1號(hào)電動(dòng)閥、氣壓機(jī)入口閥、構(gòu)四冷卻器閥門(mén)均全開(kāi)，說(shuō)明入口設(shè)備管線不存在節(jié)流狀況，排除了入口節(jié)流的可能。

氣壓機(jī)入口設(shè)備管線存在節(jié)流狀況，從而導(dǎo)致入口富氣量低，反應(yīng)壓力高，最終導(dǎo)致氣壓機(jī)轉(zhuǎn)速較高。

2.2原料組份影響

分析蠟催原料四組份以及富氣分析無(wú)明顯變化。2022年8月開(kāi)工以來(lái)蠟催裝置原料發(fā)生一定變化，首次開(kāi)始摻煉重催油漿，以及重催柴油部分改進(jìn)150蠟油加氫后進(jìn)入蠟油罐，摻煉后整體原料四組份分析變化不明顯，但是收率上有一定變化。

原料性質(zhì)變化導(dǎo)致操作引起的一系列變化，從而最終導(dǎo)致壓縮富氣的組成發(fā)生變化，出現(xiàn)入口富氣量低而轉(zhuǎn)速較高的狀況。

產(chǎn)品液化氣組份分析無(wú)明顯變化，干氣組份分析氮?dú)饧淄楸攘杏凶兓?，氮?dú)獍俜直认陆盗?5%左右，甲烷百分比上升了8%左右，其他氣體組份變化不大，整體干氣中組份含量發(fā)生變化對(duì)氣壓機(jī)壓縮效率的影響不大。

2.3內(nèi)部級(jí)間堵塞

檢查壓縮機(jī)進(jìn)出口及中段輔助設(shè)施流程，通過(guò)分析各管段的壓力差明確具體堵塞部位。

①中冷器富氣壓力：氣壓機(jī)入口壓力為0.1MPa，關(guān)閉閥11、12、13、14、18、19、20，開(kāi)啟閥10、17。容D505壓力表1顯示壓力為0.37MPa。②確定油氣分開(kāi)器壓力：氣壓機(jī)入口壓力為0.1MPa，關(guān)閉閥11、12、13、14、17、開(kāi)啟10、18、19、20，這時(shí)檢查D505壓力為0.34MPa。中冷器到油氣分開(kāi)器壓降為0.03MPa，壓降正常。③二段入口壓力：關(guān)閉閥11、17，二段入口壓力表2顯示壓力為0.17MPa，和油氣分開(kāi)器壓降為0.17MPa，壓降偏高，初步判定油氣分開(kāi)器內(nèi)存在堵塞。

通過(guò)上述檢查分析，判斷機(jī)組二段入口油氣分開(kāi)器可能存在堵塞狀況。

氣壓機(jī)機(jī)組本身內(nèi)部結(jié)垢或者壓縮機(jī)級(jí)間竄量導(dǎo)致氣壓機(jī)本身效率下降。

3氣壓機(jī)喘振處理措施

2022年11月車間安排施工單位對(duì)氣壓機(jī)及附屬設(shè)備、管線進(jìn)行拆除檢查，油氣分開(kāi)器罐體清白，破沫濾筒內(nèi)壁掛有黑色有機(jī)物，濾網(wǎng)孔不透光存在堵塞;中冷器內(nèi)清白，無(wú)結(jié)垢現(xiàn)象;中冷器與油氣分開(kāi)器短節(jié)內(nèi)清白;凝縮油收集器S-1、2內(nèi)部存在少量油泥。

通過(guò)對(duì)輔助系統(tǒng)設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)檢查確認(rèn)，油氣分開(kāi)器內(nèi)破沫濾筒堵塞致使二段入口流量降低，壓降升高，二段帶液較多，導(dǎo)致氣壓機(jī)二段出現(xiàn)喘振。

對(duì)油氣過(guò)濾器進(jìn)行鈍化后，拆出濾筒對(duì)濾筒內(nèi)結(jié)垢物進(jìn)行能譜分析（圖3），S和Fe的氧化物占34%，其余成份為碳氮氧硫的有機(jī)物，氣壓機(jī)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行，鐵銹、油垢等有機(jī)物漸漸積累，在濾筒內(nèi)壁結(jié)垢，內(nèi)部溫度升高，導(dǎo)致結(jié)垢加速，形成濾筒堵塞。

4后期維護(hù)及防控措施

①對(duì)蠟催氣壓機(jī)一段出口、二段入口的溫度、壓力等參數(shù)引入ESD遠(yuǎn)程監(jiān)控，以便對(duì)其運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。②通過(guò)對(duì)蠟催氣壓機(jī)及附屬設(shè)備的檢修，完善相關(guān)設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖及相照顧片資料，并進(jìn)行留存。根據(jù)生產(chǎn)運(yùn)行狀況和設(shè)備大檢修要求，制定計(jì)劃大檢修時(shí)對(duì)油氣分開(kāi)器進(jìn)行檢修，清洗濾筒。③修訂完善機(jī)組大帳記錄，增加氣壓機(jī)一段出口溫度和二段入口壓力、溫度巡