王 哲

（中國(guó)石油獨(dú)山子石化公司乙烯廠，新疆 獨(dú)山子 833600）

某廠甲醇裝置設(shè)置的2臺(tái)循環(huán)氣壓縮機(jī)組，一開(kāi)一備。其作用是將合成工序出來(lái)的合成氣升壓后與轉(zhuǎn)化工序出來(lái)的新鮮氣混合送入合成工序大循環(huán)。循環(huán)氣壓縮機(jī)運(yùn)行效果一直不理想，故障較多，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)。通過(guò)原因分析，采取相應(yīng)措施后，取得了較好的效果。

一、壓縮機(jī)技術(shù)參數(shù)

甲醇裝置循環(huán)氣壓縮機(jī)為固定水冷對(duì)稱(chēng)平衡二列一級(jí)無(wú)油潤(rùn)滑型往復(fù)活塞式壓縮機(jī)，壓縮機(jī)采用上進(jìn)下出方式。其工藝流程見(jiàn)圖1，壓縮機(jī)的相關(guān)技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表1。

二、影響循環(huán)氣壓縮機(jī)長(zhǎng)周期運(yùn)行的原因分析

1.壓縮機(jī)填料冷卻回水超溫、填料使用周期短

循環(huán)氣壓縮機(jī)運(yùn)行初期，壓縮機(jī)填料冷卻水回水溫度經(jīng)常出現(xiàn)超溫情況，最高達(dá)50℃，填料更換次數(shù)較頻繁。原因分析如下：

表1 壓縮機(jī)相關(guān)技術(shù)參數(shù)

(1)廠家提供的鎖閉環(huán)、密封環(huán)和節(jié)流環(huán)等配件質(zhì)量不良，部分配件內(nèi)徑不圓、厚度差別大，導(dǎo)致密封失效。(2)填料密封盒冷卻水流量偏小。

2.壓縮機(jī)管線(xiàn)振動(dòng)大

(1)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，循環(huán)氣壓縮機(jī)動(dòng)力平衡性能良好，壓縮機(jī)進(jìn)行空負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，管線(xiàn)振值均在正常的范圍內(nèi)，但加載負(fù)荷后管線(xiàn)振動(dòng)振幅才隨機(jī)變大，說(shuō)明管線(xiàn)振動(dòng)是由于氣流脈動(dòng)引起的。

(2)兩臺(tái)循環(huán)氣壓縮機(jī)的主機(jī)安裝在標(biāo)高4m的二層樓面，原設(shè)計(jì)進(jìn)出口閥門(mén)、管線(xiàn)標(biāo)高都超過(guò)2.8m，管線(xiàn)的支撐、管卡僅僅起到承重的作用而未起到固定作用。管架大部分為φ114mm×7mm無(wú)縫鋼管和少量300mm槽鋼，剛度偏小，導(dǎo)致整個(gè)管系的固有頻率偏低，容易發(fā)生共振。防振管卡強(qiáng)度不夠，焊接質(zhì)量不高，易斷裂，且防振管卡無(wú)襯墊，這些都增加了產(chǎn)生共振的傾向。

(3)壓縮機(jī)排氣緩沖器排污閥門(mén)及管線(xiàn)無(wú)支撐，在壓縮機(jī)振動(dòng)的情況下，極易疲勞，導(dǎo)致焊縫裂紋，從而發(fā)生泄漏。

3.壓縮機(jī)氣閥故障

2006年1月，循環(huán)氣壓縮機(jī)排氣量降低，根據(jù)壓縮機(jī)氣閥的聲音以及進(jìn)氣閥溫度上升的情況判斷，氣閥可能出現(xiàn)損壞。拆檢后發(fā)現(xiàn)彈簧和閥片部分?jǐn)嗔眩y座密封面損壞，汽缸內(nèi)的積液量較多。原因如下。

(1)介質(zhì)帶液。循環(huán)氣壓縮機(jī)壓縮的主要介質(zhì)為氫氣和甲烷，但其中還含有少量的甲醇?xì)怏w。由于溫差的影響，一部分甲醇?xì)怏w在50多米的入口管線(xiàn)里冷凝成液體，并隨氣流進(jìn)入壓縮機(jī)，尤其在冬天介質(zhì)帶液更為嚴(yán)重。這些液滴對(duì)壓縮機(jī)氣閥產(chǎn)生液擊，使氣閥失效。

(2)介質(zhì)腐蝕。由于循環(huán)氣中含有少量的CO2，對(duì)閥片及彈簧有腐蝕，加速了閥片和彈簧疲勞破壞。

(3)彈簧失效。由于彈簧失效，閥片受力不均勻產(chǎn)生附加彎矩，加大了撞擊受力，導(dǎo)致閥片斷裂。

4.壓縮機(jī)軸瓦磨損

(1)甩油環(huán)接頭結(jié)構(gòu)不合理。甩油環(huán)固定螺釘無(wú)彈簧墊片易松脫，螺釘與軸瓦接觸摩擦后造成甩油環(huán)不能正常隨軸旋轉(zhuǎn)，致使軸瓦缺油損壞。

(2)潤(rùn)滑油不合適。循環(huán)氣壓縮機(jī)電機(jī)軸瓦選用TSA46汽輪機(jī)油，由于它的黏度較低，導(dǎo)致油膜不能形成，致使軸瓦因潤(rùn)滑不正常損壞。

三、處理措施

1.填料冷卻效果

為了增大填料盒冷卻水流量，將其回水管徑從3/8″提至1″，同時(shí)將回水管直接接入回水總管進(jìn)一步降低阻力，使冷卻水回水溫度從改造前的50℃降至30℃，取得了良好的效果。

2.解決壓縮機(jī)管線(xiàn)振動(dòng)問(wèn)題

(1)改變管線(xiàn)的布局

將循環(huán)氣壓縮機(jī)80%的管線(xiàn)標(biāo)高降低至1m以下，壓縮機(jī)進(jìn)出口閥門(mén)由垂直安裝改為水平安裝，有效的降低了管線(xiàn)振動(dòng)。同時(shí)拆除壓縮機(jī)排氣緩沖器排污法蘭后閥門(mén)及管線(xiàn)，用盲板封堵。

(2)增加管架、加強(qiáng)管線(xiàn)支撐

循環(huán)氣壓縮機(jī)出口至合成氣混合罐、合成工序至循環(huán)氣入口緩沖罐之間的管線(xiàn)支撐，采用了雙柱式H型鋼做管架以增加穩(wěn)固性，支撐數(shù)量由原來(lái)不足18個(gè)增加到30多個(gè)。同時(shí)，對(duì)現(xiàn)有管架由鋼架支撐改為鋼筋混凝土支撐，以增加剛性

(3)改造緩沖器

通過(guò)校核計(jì)算，發(fā)現(xiàn)原緩沖器容積達(dá)不到API618標(biāo)準(zhǔn)要求。現(xiàn)將原容積為0.68m3的緩沖器擴(kuò)容為2.03m3。并在原緩沖器內(nèi)增加彎頭及一段直管，在上面開(kāi)小孔構(gòu)成濾波元件，提高了脈動(dòng)氣流衰減。

(4)緩沖器的入口加孔板

在管線(xiàn)系統(tǒng)大容器入口處加孔板，可以削弱氣流脈動(dòng)孔板開(kāi)孔尺寸應(yīng)按下式計(jì)算：d/D=0.43～0.50(d為孔板孔徑，D為管子內(nèi)徑)，在此范圍內(nèi)，氣流脈動(dòng)的衰減效果最明顯。經(jīng)計(jì)算在循環(huán)氣壓縮機(jī)的左右兩列入口緩沖器的入口法蘭處分別增加了一塊φ59mm×106mm×4mm的孔板，效果很好

3.增加甲醇分離器并加強(qiáng)切液操作管理

為了減少壓縮機(jī)帶液運(yùn)轉(zhuǎn)，在緩沖罐前增設(shè)了一級(jí)甲醇分離器。同時(shí)，強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)巡檢，及時(shí)對(duì)壓縮機(jī)排液。

4.改進(jìn)甩油環(huán)、更換潤(rùn)滑油

由于甩油環(huán)接頭易松動(dòng)。現(xiàn)將甩油環(huán)上沉孔內(nèi)徑擴(kuò)大0.5mm，安裝螺釘防松彈簧墊片，并將聯(lián)結(jié)螺釘更換為內(nèi)六方螺釘保證安裝預(yù)緊力達(dá)標(biāo)。同時(shí)更換潤(rùn)滑油，采用黏度較高的HM68抗磨液壓油，改善軸瓦潤(rùn)滑情況。

5.加強(qiáng)質(zhì)量管理

對(duì)配件質(zhì)量嚴(yán)格把關(guān)，加強(qiáng)和廠家的溝通，確保配件出廠質(zhì)量合格。制定科學(xué)合理的檢修方案和驗(yàn)收程序，確保檢修質(zhì)量。

四、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)采取以上措施，甲醇裝置循環(huán)氣壓縮機(jī)的檢修頻次大大降低，由2005年的7次減少到現(xiàn)在的每年1次，不僅降低了設(shè)備維修費(fèi)用，而且大大延長(zhǎng)了壓縮機(jī)的運(yùn)行周期。

[1]黨錫淇，陳守五.活塞式壓縮機(jī)氣流脈動(dòng)與管道振動(dòng)[M].西安:西安交通大學(xué)出版社，1984.

[2](美)漢隆(PaulC.Hanlon)，郝點(diǎn)等譯.壓縮機(jī)手冊(cè)[M].北京:中國(guó)石化出版社，2003.