造氣單元油壓系統(tǒng)常見掉壓原因及處理

向 宏

（湖北新洋豐合成氨廠，湖北荊門 448150）

油泵是造氣的心臟，要保障造氣工段生產(chǎn)平穩(wěn)運(yùn)行，首先必須在設(shè)計和技改時，充分考慮造氣生產(chǎn)能力的大小，閥門配置情況，為其配備合理的油壓設(shè)備，如油泵及電機(jī)、蓄能器、電磁換向閥及閥站、油缸、油管等，保證油壓系統(tǒng)可靠、配套、完善、規(guī)范、通用且具擴(kuò)展性；其次應(yīng)保證液壓油品質(zhì)及油溫的穩(wěn)定；還應(yīng)加強(qiáng)設(shè)備巡回檢查力度，對突發(fā)情況能正確快速處理；不誤操作。

水壓改油壓，手動操作改為微機(jī)自動控制，是造氣一次劃時代意義的技術(shù)革命，為造氣 “三位一體”技術(shù)的推廣應(yīng)用奠定了堅實(shí)基礎(chǔ)，為合成氨向大中型、大規(guī)模、集團(tuán)化發(fā)展作出了非凡貢獻(xiàn)。但在實(shí)際生產(chǎn)中，因資金、技術(shù)等原因限制，導(dǎo)致油壓技術(shù)先天不足，或因設(shè)備技術(shù)不完善、安裝不合乎規(guī)范、巡回檢查及維護(hù)保養(yǎng)力度不夠、對突發(fā)事故的處理不當(dāng)、誤操作等導(dǎo)致油壓系統(tǒng)掉壓，致生產(chǎn)波動，甚至發(fā)生安全事故的案例屢見不鮮，給企業(yè)的安全和生產(chǎn)帶來了隱患。下面我就生產(chǎn)中常見單元油壓系統(tǒng)掉壓的原因及處理措施作一些膚淺的探討，不正確之處望同仁們指正。

1 設(shè)計不科學(xué)致油壓系統(tǒng)掉壓

某合成氨廠新增兩臺φ2 650mm造氣爐，按設(shè)計要求安裝兩臺FC－CB－50型油泵及7.5kW電機(jī)，單爐試車油壓系統(tǒng)運(yùn)行正常。不久，兩臺造氣爐同時投運(yùn)后出現(xiàn)經(jīng)常掉壓現(xiàn)象，閥門動作緩慢，爐子頻繁跳停，造氣爐憋壓嚴(yán)重。鉗工更換部分電磁閥及油管后仍沒有解決問題，給安全和生產(chǎn)造成極大威脅。

1.1 掉壓原因

因油泵功率過小，油壓系統(tǒng)動力源容量小，無法滿足多油缸同時動作所需液壓油壓力和流量，導(dǎo)致油壓系統(tǒng)掉壓。

1.2 處理措施

將兩臺油泵更換為PV2R2－65型，電機(jī)相應(yīng)更換為15kW后，油壓穩(wěn)定，造氣爐運(yùn)行平穩(wěn)，此后未出現(xiàn)過掉壓現(xiàn)象。

1.3 經(jīng)驗總結(jié)

隨著造氣爐直徑由φ2 260mm不斷擴(kuò)大，到φ3 300mm甚至更大，造氣管道、閥門亦隨之不斷加大，油缸也由φ63mm型加大到φ90mm型。若油壓系統(tǒng)的設(shè)計跟不上造氣整個系統(tǒng)的設(shè)計變化，或為節(jié)約資金而盲目采用小氮肥油壓系統(tǒng)運(yùn)行較大的閥門油缸，必將得不償失，事倍功半。因此，新建或擴(kuò)建時，不僅需根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際需要，科學(xué)設(shè)計，配置合理的油壓系統(tǒng)設(shè)備，使用配套的油泵、電機(jī)、電磁換向閥及閥站、蓄能器、油缸、油管等，保證閥門動作迅速，開關(guān)靈活，以滿足安全生產(chǎn)的要求；還要根據(jù)企業(yè)發(fā)展的需要，為油壓系統(tǒng)保留一定的擴(kuò)展空間，為新技術(shù)、新設(shè)備技改打好基礎(chǔ)。

2 技改不科學(xué)致油壓系統(tǒng)掉壓

同一合成氨造氣，2010年10月，在造氣爐自動下灰技改過程中，為解決上灰門閥桿過短、灰渣易堵不下的難題，將一臺造氣爐兩個上灰閥油缸由φ80mm改為φ90mm，進(jìn)行試驗。試車時該單元油壓系統(tǒng)波動，經(jīng)常掉壓，而其他用φ80mm上灰閥油缸的單元則未出現(xiàn)此種現(xiàn)象，且該單元油壓系統(tǒng)配置與另幾個單元的全部相同。對該單元電磁閥及油缸進(jìn)行全面檢查和部分更換后，仍掉壓。

2.1 掉壓原因

2009年10月，該廠成功進(jìn)行了自動加焦改造，在原油壓系統(tǒng)的基礎(chǔ)上新增了三個油缸；自動下灰技改，又新增了三個油缸；采用φ80mm上灰閥油缸，剛好利用完單元油壓系統(tǒng)動力源容量。再改用φ90mm油缸，油泵輸出液壓油壓力及流量便無法滿足系統(tǒng)需求，出現(xiàn)油壓系統(tǒng)掉壓現(xiàn)象。

2.2 解決方案

將兩個φ90mm上灰閥油缸重新更換為φ80mm油缸后，該單元油壓系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行。

2.3 處理措施

任何設(shè)備其功率都是有一定限度的，因而我們在進(jìn)行技改時，應(yīng)充分考慮已有油壓系統(tǒng)功率的大小，科學(xué)合理地配置設(shè)備，確保技改項目的成功和安全生產(chǎn)的順利進(jìn)行。

3 油泵站設(shè)備機(jī)械故障致單元油壓系統(tǒng)掉壓

2011年8月的某天，一合成氨廠造氣車間二單元油壓系統(tǒng)突然掉壓，油壓由5MPa陡降至0，單元造氣爐全跳停，造氣爐底下灰圓門冒火，該單元操作工緊急停車處理。

3.1 掉壓原因

該單元安裝有PV2R3－94油泵兩臺，南泵運(yùn)轉(zhuǎn)，北泵備用。出現(xiàn)事故后，當(dāng)重新啟用南泵時，發(fā)現(xiàn)油泵無法運(yùn)轉(zhuǎn)，遂啟用北泵。經(jīng)查系南泵突發(fā)性機(jī)械故障壞死，操作工未及時啟用備泵，致單元油壓系統(tǒng)掉壓，閥門未回復(fù)到正常停車位置，煙囪閥未提起，導(dǎo)致造氣爐憋壓，下灰圓門憋開，煤氣遇空氣摩擦起火。

3.2 處理措施

關(guān)好單元各爐下灰油缸球閥，防止下灰油管燒穿引燃液壓油而導(dǎo)致火災(zāi)和液壓油大量泄漏事故，同時用水為著火處下灰油缸油管降溫；迅速啟用備泵，煙囪閥提起后爐底大火自然熄滅；檢查更換下灰油缸和油管，正常后恢復(fù)生產(chǎn)；通知鉗工檢修更換故障油泵并試車合格后備用。

3.3 經(jīng)驗總結(jié)

油泵站內(nèi)油泵一般采用開一備一、開二備一、開三備一方案。建議各單元油泵站不統(tǒng)一安裝在一起，而采用分單元設(shè)置，以便于出現(xiàn)緊急情況時處理，避免出現(xiàn)誤操作，威脅安全生產(chǎn)。油泵機(jī)械部分故障、油泵進(jìn)口密封圈安裝不正確漏空氣、溢流閥先導(dǎo)閥錐頭及彈簧調(diào)節(jié)失靈、聯(lián)軸器磨損、聯(lián)軸器套子磨損嚴(yán)重或破裂、電機(jī)故障等都易導(dǎo)致單元油壓系統(tǒng)掉壓，因此，正常生產(chǎn)中，應(yīng)加大對設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)及巡回檢查力度，定期檢查更換易損件，確保泵站設(shè)備運(yùn)行正常。當(dāng)班操作工應(yīng)明了單元油泵開備情況，出現(xiàn)油壓系統(tǒng)掉壓時，應(yīng)迅速啟用備泵，維持系統(tǒng)油壓穩(wěn)定，避免造氣爐憋壓，導(dǎo)致事故發(fā)生。安裝油壓聯(lián)鎖裝置，在用泵故障掉壓時自動啟用備泵，穩(wěn)定單元油壓。

4 液壓油品質(zhì)不合格致油壓系統(tǒng)掉壓

4.1 安裝作業(yè)不規(guī)范致系統(tǒng)掉壓

2007年，某合成氨造氣新安裝兩臺造氣爐，試車合格后投運(yùn)。不久，該單元連續(xù)出現(xiàn)油壓系統(tǒng)掉壓事故。

4.1.1 掉壓原因

經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)油泵聲音異常，溫度高，油泵進(jìn)口濾網(wǎng)、電磁閥處有大量鐵屑及雜物堵塞。究其因，系施工隊作業(yè)時為省事，未按規(guī)定對系統(tǒng)油管進(jìn)行酸洗；油管切割也未使用切割機(jī)，而直接用氣割；安裝時沒有對管道進(jìn)行吹掃，導(dǎo)致鐵屑鐵銹進(jìn)入油壓系統(tǒng)，堵死油泵進(jìn)口濾網(wǎng)，致系統(tǒng)掉壓。

4.1.2 處理措施

對有堵電磁閥及時清洗更換；加大油泵進(jìn)口濾網(wǎng)清洗力度，除去濾網(wǎng)處堵塞鐵屑及雜物，直至系統(tǒng)油壓正常。

4.2 液壓油水分增加油變質(zhì)致掉壓

2010年8月，某造氣車間二單元油壓系統(tǒng)頻繁掉壓，檢查發(fā)現(xiàn)該單元油泵站油柜油位在未加油的情況下持續(xù)上漲，油渾濁，油中有絮狀懸浮物。

4.2.1 掉壓原因

該車間油壓系統(tǒng)使用板式水冷換熱器為液壓油回油降溫。因二單元板式換熱器內(nèi)漏，冷卻水經(jīng)系統(tǒng)回油進(jìn)入油柜，致油柜內(nèi)油位不斷上漲，液壓油氧化嚴(yán)重，破壞了油膜潤滑，致使油壓系統(tǒng)掉壓。

4.2.2 處理措施

利用機(jī)械過濾，濾掉油中水分（為不影響生產(chǎn)，在不停泵情況下進(jìn)行，有機(jī)會最好全部換掉變質(zhì)液壓油），加油至油位正常。

4.3 油溫超標(biāo)致單元油壓系統(tǒng)掉壓

2012年元月某天，天降大雪，室外溫度低至－15℃以下。某造氣車間四個單元油壓系統(tǒng)頻繁掉壓報警，部分閥門動作緩慢，造氣爐因閥門閥檢不到位頻繁跳停，致生產(chǎn)不穩(wěn)。

4.3.1 掉壓原因

氣溫過低，液壓油粘度增加，流速緩慢，導(dǎo)致系統(tǒng)掉壓，閥門動作過慢。

4.3.2 處理措施

利用單元汽包出口蒸汽，為油柜內(nèi)液壓油加溫至20℃左右后，油壓系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行。同理，夏天氣溫過高，超過液壓油規(guī)定工作溫度時，液壓油氧化變質(zhì)加劇，黏度和酸值增加，易形成油泥而沉淀，甚至堵塞油路，致系統(tǒng)掉壓。因此，夏季氣溫升高時，應(yīng)及時為液壓油系統(tǒng)降溫，開啟外部板式換熱器，用冷水降溫，必要時還需為油泵站增設(shè)排氣扇降溫，保證液壓油在規(guī)定溫度范圍內(nèi)正常運(yùn)行。

4.4 油位過低致系統(tǒng)掉壓

某造氣一單元油壓系統(tǒng)頻繁掉壓，雖多次倒泵仍半小時掉壓一次，油泵振動大，聲音嘈雜刺耳。

4.4.1 掉壓原因

一單元油泵站油泵進(jìn)口濾網(wǎng)連接鋼管比其他單元的短，當(dāng)油位下降后，濾網(wǎng)高出油柜內(nèi)油面，空氣自濾網(wǎng)處進(jìn)入油泵。由于氣泡具有可壓縮性，導(dǎo)致油泵工作時產(chǎn)生空隙，發(fā)出噪聲，嚴(yán)重時導(dǎo)致系統(tǒng)掉壓。

4.4.2 處理措施

立即補(bǔ)充液壓油至正常油位。

4.5 經(jīng)驗總結(jié)

造氣用液壓油的黏度、水分、氧化安定性、抗磨性、抗剪切性、抗泡沫性等都要合乎要求，否則極易導(dǎo)致單元油壓系統(tǒng)掉壓。但在實(shí)際生產(chǎn)過程中，因為安裝作業(yè)不合規(guī)范、油溫變化、油位變化、升降溫設(shè)備泄漏等多種原因，常常導(dǎo)致液壓油性質(zhì)的變化，為油壓系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行埋下了隱患。因而在實(shí)際生產(chǎn)中，我們要規(guī)范安裝油壓系統(tǒng)設(shè)備；搞好液壓油的油溫控制工作及對設(shè)備 “跑、冒、滴、漏”的治理工作；嚴(yán)格交接班，加強(qiáng)巡回檢查，杜絕因油位過低抽空氣致系統(tǒng)掉壓現(xiàn)象的發(fā)生；大修時要對各個單元油柜及各換向閥站的電磁閥進(jìn)行全面徹底的清洗，用干凈合格的液壓油來保障油壓系統(tǒng)運(yùn)行的平穩(wěn)。

5 設(shè)備內(nèi)漏，高壓低串致系統(tǒng)掉壓

某造氣一單元油壓系統(tǒng)運(yùn)行較正常，但在2012年4月的一段時間里，頻繁出現(xiàn)系統(tǒng)掉壓現(xiàn)象。經(jīng)檢查液壓油、油泵、蓄能器全部正常，更換部分電磁閥后仍掉壓。

5.1 掉壓原因

通過對該單元所有油缸進(jìn)行全面檢查，最后發(fā)現(xiàn)4＃造氣爐煤氣總閥油缸內(nèi)漏，關(guān)掉油管球閥后閥門自動下落，判斷是油缸密封件損壞，液壓油高壓低串所致。

5.2 處理措施

停爐更換該事故油缸密封件后，系統(tǒng)油壓恢復(fù)正常。

5.3 經(jīng)驗總結(jié)

因油缸活塞桿動作頻繁，對內(nèi)部密封件的磨損是相當(dāng)厲害的。若運(yùn)行時間過長而未更換密封件，或因密封件質(zhì)量差，極易造成密封件損壞，液壓油高壓低串致系統(tǒng)掉壓。同樣，電磁閥運(yùn)行時間過長，油桿腔間隙變大，內(nèi)漏流量超標(biāo)；蓄能器內(nèi)部橡膠皮囊損壞或充氣壓力未達(dá)標(biāo)，以及正常運(yùn)行時泄壓閥開啟或未關(guān)嚴(yán)，都是導(dǎo)致油壓系統(tǒng)掉壓的原因。我們除了加強(qiáng)維護(hù)保養(yǎng)及巡回檢查力度外，還必須配備電磁閥和油缸、蓄能器的檢測校驗裝置，定期對油缸、電磁閥、蓄能器進(jìn)行檢測更換；采用質(zhì)量可靠的配件；保證工藝指標(biāo)的規(guī)范，防止因油壓大幅超標(biāo)造成密封件損壞以及因充氣壓力過低致蓄能器無法正常工作。

6 系統(tǒng)液壓油大量外泄致系統(tǒng)掉壓

6.1 油缸脫落致掉壓

2007年6月的一天，某造氣四單元油壓系統(tǒng)突然掉壓，煤氣總閥處平臺起火，該單元緊停。

6.1.1 掉壓原因

經(jīng)現(xiàn)場檢查，發(fā)現(xiàn)13＃造氣爐上行煤氣閥油缸與閥門支架上部座子分離脫落，液壓油大量外泄，致單元油壓系統(tǒng)掉壓，液壓油遇高溫起火。

6.1.2 處理措施

迅速停掉四單元全部造氣爐，關(guān)13＃爐換向站進(jìn)出球閥；關(guān)該單元煙囪閥球閥，若煙囪閥已落下，應(yīng)松開造氣爐頂部探火孔泄壓，但嚴(yán)禁點(diǎn)火。安排部分人員滅火，部分人員為該單元油泵站油柜補(bǔ)油至正常油位后，開啟單元其他正常爐，避免后工段大減量。通知鉗工更換上行煤氣閥油缸，合格后啟用該爐。

6.2 油管穿眼致系統(tǒng)掉壓

2009年10月的一天夜班約20：35，某造氣車間二單元油壓系統(tǒng)掉壓，經(jīng)查該單元8＃爐回收閥處有大量液壓油外泄。

6.2.1 掉壓原因

8＃爐回收閥油缸下部油管穿眼漏油，二單元油柜油位過低致系統(tǒng)掉壓。

6.2.2 處理措施

同油缸脫落處理步驟相同，油柜補(bǔ)油合格后啟用單元正常爐。油管更換，合格后8＃爐投運(yùn)。

6.3 經(jīng)驗總結(jié)

防范勝于救災(zāi)——加強(qiáng)巡回檢查及維護(hù)保養(yǎng)仍是關(guān)鍵。設(shè)備承包鉗工應(yīng)每天對所管轄設(shè)備進(jìn)行仔細(xì)的檢查和維護(hù)保養(yǎng)，對油缸的固定連接松緊情況、油管的老化及與附近其他設(shè)備的摩擦磨損及保護(hù)情況、油管的防振情況都應(yīng)了然于胸，并把相關(guān)工作落到實(shí)處，防范于未然，杜絕因液壓油大量外泄導(dǎo)致安全、環(huán)保事故的發(fā)生，及因油的外泄而造成的巨大經(jīng)濟(jì)損失。

7 誤操作導(dǎo)致系統(tǒng)掉壓

2012年1月的一天，某造氣車間二單元爐多次跳停，系統(tǒng)油壓波動頻繁。啟用兩臺泵運(yùn)行可維持正常，但停一臺泵后又掉壓，檢查油壓系統(tǒng)設(shè)備均正常，但該單元有兩臺爐吹風(fēng)同步時間較長。

7.1 掉壓原因

主操操作不精心，吹風(fēng)排隊不科學(xué)，有兩爐吹風(fēng)時間重疊較多。因吹風(fēng)階段閥門動作較多，若兩爐吹風(fēng)同步動作或錯開時間較短，造成諸多閥門同時動作，油泵輸出液壓油壓力及流量供不上，從而導(dǎo)致掉壓。

7.2 處理措施

對該單元爐重新進(jìn)行吹風(fēng)排隊后，系統(tǒng)油壓穩(wěn)定如初。

7.3 經(jīng)驗總結(jié)

多爐同步吹風(fēng)，既破壞制氣入爐風(fēng)壓的正常，重風(fēng)還會造成潛熱爐溫的不穩(wěn)，以及單元油壓的大幅波動，給安全生產(chǎn)帶來危害。所以，車間應(yīng)加大對造氣主操的教育力度，提高主操的安全責(zé)任意識，加大對誤操作的處罰力度。

8 結(jié) 語

“造氣無氣，全廠無戲”。造氣崗位的消耗占合成氨全廠消耗的50%以上，因而造氣工段的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)事關(guān)企業(yè)的生產(chǎn)成本高低，更關(guān)系到全廠的安全環(huán)保問題。只有通過科學(xué)的設(shè)計與技改、配套合理的油壓設(shè)備、千方百計保證液壓油質(zhì)量的穩(wěn)定、做好巡回檢查及維護(hù)保養(yǎng)工作、正確熟練處理突發(fā)事故、杜絕誤操作的發(fā)生，才能保障造氣油壓系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，為全廠生產(chǎn)的穩(wěn)定及節(jié)能降耗奠定良好基礎(chǔ)。