浅谈往复式氢气压缩机的启动前检查
摘要
关键词
氢气往复压缩机;启动准备;设备检查
正文
引言
在加氢裂化、重整、歧化、醇化等化工领域,由于往复机组压力适应范围宽、压缩效率高、技术成熟等突出优势,涉及氢气加压或输送的压缩机很多都是中大型的往复式压缩机机组,但该类机组也存在易损件多、故障率高、振动大等问题,由于装配异常或误操作也往往引起机组故障甚至造成重大事故,在机组启动前进行系统的检查,能够极大的提高机组的安全性与可靠性。
1 外观完好,工艺流程正确
运行设备前应对机组最基本的外观检查,通过仪器检测、目视、耳听及触摸等方式,检查有无部件缺失、有无明显松动螺栓,检查机组是否清洁无无关物品,检查仪表是否合格、安装妥当。机组氮气置换后进行氢气置换,必要时进行采样分析确定置换合格。使用氢气检测仪对各处静密封点进行检漏。机组中间接筒各点排液正常,配套有中间冷却系统的多级机组,启动前要确保中间冷却器及分离器已正常投用,有正常的排液措施。盘车至少540°,各机构应无卡住、无撞击现象。检查各压力、温度、振动、活塞杆沉降等参数在规定范围内。远传指示与现场指示应一致。
核对氢气、润滑油、冷却水、漏气回收的各阀门开闭情况,确定工艺流程正确。除却少数降压启动的机组外,机组应在气密及氢气置换合格后全开出入口阀门在启动。
2 润滑系统
氢气往复压缩机中,相互接触滑动的部件,如曲轴与主轴承、曲柄与连杆大头瓦、十字头销与连接小头套以及十字头与十字头滑道等处,要注入润滑油进行润滑。常见机组大多以独立润滑油站,强制润滑方式为主,由油泵连续供油。典型的润滑油站布局包括储油箱、主辅油泵、冷却器、加热器、过滤器、控制油温/油压的调压阀、就地/远传仪表、管件管路等。
启动机组前需要确认润滑油油质合格,通常可以对润滑油外观及气味进行初步鉴定,具备条件的部门可以进行采样分析,分析项目为闪点、运动粘度、水分、机械杂质等。还应保证油量充足,通常存油量应在视镜1/2至2/3。
启动润滑油系统,确定润滑油油压油温符合机组开机要求,对润滑油站调试中还应确保油冷却器处油压大于水侧压力,防止油冷器失效时润滑油不被污染。首次启动或大修后机组启动前应进行润滑油系统联锁测试。润润滑油温度异常,可以检查润滑油电加热器及润滑油冷却器是否正常,油温控制阀是否正常工作,油温故障常常为上述原因。
3 冷却系统
压缩机运行中,气体被压缩发热、活塞杆与填料系统摩擦发热,会降低压缩机效率和影响部件寿命,因而需要设置有效的冷却系统对机组进行降温,小型压缩设备通常采用风冷,而工业机组大多采用循环水冷却。冷却部位有填料函组件、气缸,缸径较大的机组在缸头及缸座处也会设置冷却水套。若循环水污垢系数等方面无法保证,往往还会设置独立的冷却水水站,使用脱盐水进行冷却,防止各冷却夹套内结垢。
启动机组前,需要检查回水管路上的视水器,确认回水通畅;检查进水及回水温度。应注意,为防止气体介质液化,往复式压缩机气缸冷却水进水温度应高于入口介质温度6℃;打开中间接筒填料函侧低排,确认接筒内无漏水故障。
4 填料密封
常见的密封填料系统分为气缸填料函、中间接筒填料、刮油环填料等,其中对气缸填料函相关开机前检查尤为重要,氢气机组气缸填料函早期故障往往伴随漏气回收管及中间接筒表面温度上升,氢气顺活塞杆泄漏量过多,易在曲轴箱内聚集,防范不当甚至引发曲轴箱内闪爆事故。启机前应检查各进出水、氮气保护及漏气漏液回收管路,确保填料函系统有良好的冷却,有通畅的漏气回收去向。因填料密封系统被隐蔽安装于中间接筒内,一般泄漏故障无法被直接观察到,故而启动前要检查中间接筒低点排出液情况,正常机组启动前不应有液体排出,若排出润滑油,需考虑曲轴箱侧刮油环是否异常,若排出水,可能是填料函的冷却水接头漏水。
对有油润滑的机组,要核对注油量,注油量不宜多也不宜少。过少,会使气缸摩擦表面得不到良好得润滑,机械磨损加剧,温度升高,造成故障。过多,不仅会引起气缸液击,还会造成润滑油结焦。
5 负荷调节
启动前需要对负荷调节系统进行测试,确保其能够正常响应。机组需要零负荷启动,常用的零负荷启动手段是利用卸荷器顶开吸气阀,具体有手动和自动无级两种实现方式。手动调节是利用电动或气动动力源卸荷器强制打开吸气阀启闭元件,在气缸排气过程使氢气通过吸气阀返回进气缓冲罐,达到不排气做功的目的。根据作用于缸头侧或缸座侧吸气阀的不同,可实现0%、25%、50%、75%、100%几种负荷。通过给定不同负荷信号观察卸荷器动作指示器来完成对卸荷器的开机前检查,检查完毕要确认压缩机负荷系统恢复0%位。
自动无级调节系统是利用由电脑自动控制的液压式卸荷器,根据压缩机气缸工作的四个循环过程,按给定的排气量数据及时计算并调整相应吸气阀的启闭,优化了P-V做功,基本上可以代替出口返回入口管路调节气量的方式,避免压缩机多打气量做无用功。这种调节系统在投用前也要进行通过给定信号进行启闭试验,另外由于其每个卸荷器都是用液压油进行驱动,现场液压油管及接头布置较多,启动前还要确保其系统无漏油的故障。
6 结语
近年来,基于传感器技术而发展起来的仪表监测系统得在往复压缩机上得到了广泛应用,其采集机组振动、温度、压力等参数信号,相当于现代工业系统的眼睛,机组启动前确认监测系统这眼睛的完好可用,在机组运行中运用故障诊断技术,了解压缩机在使用中的状态,早期发现故障及其原困,预报缓变故障,对突发性故障能及时报警与联锁,避免二次事故。
参考文献:
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