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离心式压缩机润滑油系统进水原因排查及预防措施

更新时间:2009-03-28

贵州开阳化工有限公司500kt/a合成氨装置于2013年1月建成投产,合成气压缩机采用美国GE公司制造的由蒸汽轮机拖动的三段筒式离心式压缩机组,在4年多的运行中,曾出现过一次润滑油系统进水的事故,虽然发现、处理及时,未对压缩机造成损坏,但也使润滑油受到了污染。

根据数据粒度的细化标准,细化程度越高,粒度越小;反之,细化程度越低,粒度越大.在并行计算中,需按照并行条件对程序进行划分,得到大小不同的并行等价粒子.在一些情况下,使用较粗的粒度可以完成计算,但在某些情况必须将粒度细化后[10]才能继续执行.粒度思想的引入可以缩小聚类的数据规模,有效地提高聚类算法的执行效率.然而,仅仅基于并行等价粒子来划分程序是不均匀也不合理的,且随着计算粒度的细化,总的通信量将增大,导致较大的开销. 因此,如何科学合理地确定粒度大小来划分数据集,成为当前研究的重要问题.

1 合成气压缩机组

合成气压缩机组为两缸三段结构,低压缸为一段,型号为BCL458,高压缸分为二段和循环段,背靠背安装,型号为2BCL459/A,采用蒸汽轮机拖动,汽轮机型号为SAC1-8,布置在压缩机高、低压缸之间,用膜片联轴器直联,压缩机轴封使用串联式干气密封,汽轮机轴封使用1.0MPa(g)的过热蒸汽减压至0.03MPa(g)进行密封,防止高压缸蒸汽沿轴端向外泄漏及空气漏入低压端密封,破坏机组的真空,密封气通过轴封抽气器抽出高点排放,冷凝液低点排放,保持轴封蒸汽系统为真空环境。机组设有独立的稀油站,主油箱容积18m3,高位油箱容积4m3,机组使用L-TSA46#汽轮机油,总加油量约14t,本箱汽轮机油已使用1年。

2 润滑油系统进水的发现及排查过程

2.1 润滑油系统进水的发现过程

压缩机组运行过程中,中控室操作员发现合成气压缩机润滑油箱液位呈慢涨趋势,在8h时间里,油箱的有效液位从90%上涨至94%,正常时液位在90%左右,随后现场进行排查,从油箱玻璃板液位计可看出液位有明显上涨,打开油箱底部导淋排放,有大量的游离水存在,以此判断润滑油系统已进水。

2.2 润滑油系统进水原因排查过程

结合润滑油系统及汽轮机结构分析,有两个部位润滑油与水是间接接触,一个是润滑油冷却器,另一个部位是汽轮机轴封系统。下面就针对这两个部位进行排查。

当润滑油系统进水时,会影响润滑油质量,加速润滑油乳化速度,分解添加剂,油中泡沫增多,加速油品氧化,缩短润滑油的使用寿命。润滑油乳化能使调节系统中滑阀及套筒等部件产生锈蚀,造成滑阀卡涩,降低了调节系统灵敏度,引起机组超速跳车。同时,还可能破坏轴承处的油膜,造成轴承和轴颈的磨损。而乳化液沉积于油循环系统中,妨碍油的循环,造成供油不足,影响散热,容易引起轴承烧瓦,有可能发生严重事故。

为了避免以后出现同样的润滑油系统进水事故,我们通过对合成气压缩机系统开、停车过程及运行状况进行认真梳理,提出了以下预防措施。

  

图1 润滑油系统油冷器流程

(2)由于图2中低点导淋阀F1尺寸小,通径只有DN15,容易被锈渣堵塞,所以去掉该阀门,并要求岗位操作人员在巡检时注意观察导淋1排水情况及高点放空2的排放情况。

  

图2 汽轮机轴封系统流程

润滑油进入机组转动部件中,主要依靠的是润滑油黏度及其在金属表面间的吸附力所形成的一层油膜,当润滑油系统进水时,运动部件上的油膜不易形成,当油膜被破坏时,将产生摩擦,加速零部件老化速度,同时会产生大量热,造成机组轴系的温度及振动值增大,当热量累积时,会造成温度过高或振动值过大,导致机组联锁跳车,严重时对机组轴系和设备造成损伤。

3 润滑油系统进水的危害

3.1 增大转动部件的摩擦

针对轴封蒸汽压力高的情况做进一步排查,首先是抽汽冷凝器循环水压力、温度正常,抽气器动力蒸汽压力也正常,但发现抽汽器后高点排放2没有蒸汽排出,低点导淋F1阀门处于打开状态,但导淋1没有冷凝水排出,该导淋阀通径为DN15,怀疑是导淋阀F1堵塞。将F1导淋阀前割断,有大量的水排出,并发现阀门被铁锈堵死,冷凝水排尽后,抽汽冷凝器压力降至负压,高点排放2有蒸汽排出。最终确认润滑油系统进水是因为轴封抽汽系统导淋阀F1堵塞,冷凝水排不出去,在排放“U”形管内形成水封,造成轴封蒸汽抽不出去,轴封处压力上涨至正压,蒸汽沿着轴窜入轴承室而进入润滑油系统。

根据电路幅频响应特性曲线可知电路截止频率约为796.341 mHz,低通滤波模拟效果较好。通过分别施加 1 Hz、10 Hz、100 Hz、1 MHz的正弦信号进行测试均有很好的抑制作用,可满足方案设计要求。

近年来,我国第三方物流业不断增长,平均年增长速度在20%左右,2010年我国第三方物流企业业务收入达5390亿美元,截至2014年底,破9000亿美元,达到9380亿美元[1]。近年来也在持续增长。

3D打印技术所能使用的材料有限,打印金属骨缺损填充块置入人体存在金属中毒可能[14],且金属弹性模量和正常骨质差异大[15],存在骨长入性能差[16]、无法使用螺钉固定等问题。本研究采用开孔式钛合金粉(Ti6A14V)作为打印材料成功解决了上述难题,钛合金置入人体的生物相容性得到了骨科内置物长期确切的随访验证[17],200 μm左右的开孔率和多孔特性证实和骨接触面在12周左右就会有骨长入[18],二次加工螺钉通道可以使用多个方向的钛合金松质骨螺钉坚强固定。

3.2 破坏油质

本文通过对传统民居现状、BIM技术和BIM保护方案的探索,梳理出了基于BIM技术平台对于传统民居保护的一般方法,总结了现有技术方案的优缺点以及后续的改进方向。将BIM技术应用于传统民居的保护,具有一定的先进性,若得到充分的研究与推广,相信将对我国的传统民居保护起到一定的推动作用。

3.3 影响设备运行

润滑油中存在的水分会加快锈蚀与其接触的机器部件,造成设备间摩擦增大,设备腐蚀后导致运转状况变差,危害整体设备的安全。

4 润滑油系统进水的处理及预防措施

在确认润滑油系统进水后,立即取样做化验分析,结果是润滑油中水分达156mg/L,超过允许值100mg/L,随后利用真空滤油机进行除水,一周后取样化验分析,润滑油中水分降至56mg/L,在允许范围内。最后取样请专业润滑油质化验单位进行全面分析,从主要分析数据及化验单位提供的润滑油状态说明来看(见表1),润滑油底部有肉眼可见的沉淀物,酚类抗氧化剂严重偏低,表明油中抗氧化剂消耗较多,污染度等级偏高,油质已遭到破坏,如果长期使用,会影响压缩机安全运行,所以我们立即采购润滑油进行更换。

 

表1 润滑油主要理化指标分析数据表

  

序号分析项目分析数据参考值(石油化工⁃透平压缩机/透平膨胀机ISO⁃VG46)1外观棕色透明,底部有沉积物-2运动黏度/(mm2·s-1)40℃46.9241.4~50.63总酸值/(mgKOH·g-1)0.05≤0.354水分/(mg·L-1)46≤1005NSA等级(污染等级)12≤86酚类/%15.9≥507漆膜倾向指数16.6≤20

(1)油冷却器排查。润滑油系统油冷器流程见图1。从图中可看出,润滑油系统设有2台油冷却器,一开一备,油冷器壳程是润滑油,管程是循环水,油冷器A运行,油冷器B备用,运行时油冷器A管程循环水压力为0.5MPa(g),壳程润滑油压力为1.1MPa(g),所以不存在循环水进入油系统的情况。油冷器B为备用状态,润滑油进口及出口阀为两位三通阀,切换油冷器时,只需扳动切换手柄,进出口三通阀就同时切换开关位置,运行时需保持油冷器B投用及连通阀V1和排放阀V3打开,使少量润滑油通过备用油冷器B返回油箱,维持备用油冷器B的油温及充满润滑油,防止切换油冷器时引起的油压、油温波动。如果备用油冷器换热管泄漏,有可能造成循环水漏入油箱,所以我们将连通阀V1及排放阀V3关闭,打开油冷器B底部导淋阀进行排放,开始时有少量水排出,但将油排净后,未发现有水存在,因此可判定油冷器不存在泄漏。

4.1 压缩机正常运行过程中

(3)保证轴封系统抽气器、水冷器正常运行,维持轴封压力为负压。

(2)汽轮机轴封蒸汽系统排查过程。在排除油冷却器泄漏后,我们对轴封系统进行排查,首先检查轴封供汽压力为0.03MPa(g),供汽正常,检查轴封蒸汽时发现抽汽冷凝器压力为0.02MPa(g),按照设计要求,该压力应为负压。为了防止油箱进入空气污染油质和保证回油顺畅,所以油箱设置油烟风机抽出油箱内的烟气,油箱内维持微负压,如果轴封蒸汽为正压,轴封蒸汽将会沿着轴窜入轴承室,由此我们判断是轴封蒸汽漏入油系统。汽轮机轴封系统见图2。

(1)控制室操作员认真监控润滑油箱液位,出现上涨时立即进行排查。

(4)保持润滑油箱油烟风机正常运行,维持油箱微负压环境。

(5)每3个月取润滑油样做一次全面的油质分析,随时掌握油质情况。

(6)定期检查备用油冷器是否泄漏。

4.持续优化金融生态环境。继续深入推进企业信用体系建设,引导企业配合银行机构做好信用征集、评价、监管等工作,营造良好的社会信用环境。加大金融司法协作力度,开通金融司法绿色通道,缩短金融司法案件的办理时长,加强对恶意逃废债企业的信息披露和惩戒,创造良好的金融司法环境。加强对融资担保公司、小额贷款公司、典当行、融资租赁公司、商业保理公司等地方金融组织的管理,对不合理收费和高额利息费用进行整顿,切实降低民间借贷和过桥融资成本。积极稳妥处置各类金融风险事件,协调银行业金融机构加快处置存量不良贷款,减轻金融机构不良资产处置压力,争取更多的信贷资源投向实体经济。

4.2 压缩机开车过程中

压缩机启动前,投用轴封蒸汽时,必须先启动轴封抽气器,将轴封系统抽为真空,然后打开轴封主蒸汽进口阀门建立轴封系统,防止轴封蒸汽压力过高而窜入润滑油系统。

4.3 压缩机停车过程中

(1)压缩机停车后,停轴封蒸汽时,必须先关闭轴封主蒸汽进口阀门,再停轴封抽汽器。

(2)在长期停车时,必须保证轴封蒸汽主阀处于关闭,且阀门不内漏。

5 结语

合成气压缩机是合成氨生产的核心设备,而润滑油对于压缩机来说,就像人体内的血液一样重要,润滑油一旦遭到破坏,将无法保证压缩机安全、稳定运行,在这次润滑油系统进水后,我们以最快的速度更换了新油,并制定有效的预防措施,运行至今一年多来,再未出现油系统进水事故,确保了压缩机安全、稳定运行。

参考文献:

[1]周玉杰.600MW汽轮机油中进水的原因和危害分析及防治措施[J].电源技术应用,2014(3):175,181.

[2]关连波,侯盾,陈明.离心式压缩机油系统进水事故的分析与预防措施 [J].风机技术,1999(3):39-40.

 
刘加洪
《化肥设计》 2018年第02期
《化肥设计》2018年第02期文献

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