煤制甲醇用壓縮機(jī)的常見故障及維護(hù)對(duì)策

陳瑞善（甘肅華亭煤電股份有限公司煤制甲醇分公司 甘肅 平?jīng)?744100）

我國(guó)多煤少油，發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè)有重要的戰(zhàn)略意義。甲醇是一種重要的化工原料和有機(jī)溶劑，近年煤制甲醇行業(yè)得到了巨大發(fā)展[1]。華亭中煦公司60萬噸/年煤制甲醇項(xiàng)目，是甘肅省重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目之一。以煤為原料生產(chǎn)甲醇的工藝過程包括空氣分離、煤氣化、變換、合成氣凈化、甲醇合成及精餾等工藝單元，其中很多工段都會(huì)用到壓縮機(jī)。本文結(jié)合生產(chǎn)過程中的壓縮機(jī)檢修實(shí)踐，就其常見故障進(jìn)行分析，探索更好的維護(hù)對(duì)策。

一、煤制甲醇裝置中的壓縮機(jī)

煤制甲醇裝置中多處會(huì)用到壓縮機(jī)，本文主要探討空分裝置中的空壓機(jī)、增壓機(jī)；甲醇合成工段的合成氣壓縮機(jī)；低溫甲醇洗工藝中氨制冷壓縮機(jī)等幾種壓縮機(jī)。

1.空分裝置壓縮機(jī)

空分裝置中的壓縮機(jī)組由空氣壓縮機(jī)和增壓機(jī)組成，我廠機(jī)組采用DMCL1204+2MCL1203型空氣壓縮機(jī)，其軸功率為19300kw，工作轉(zhuǎn)速為4618rpm，流量為216200Nm3/h，進(jìn)口壓力0.0855MPa，出口壓力0.535MPa。增壓機(jī)采用3BCL457型，其軸功率為11950kw，工作轉(zhuǎn)速為11936rpm，流量為118200Nm3/h。該離心式壓縮機(jī)組技術(shù)要求是：形式：水平剖分+水平剖分+汽輪機(jī)+增速箱+垂直剖分離心壓縮機(jī)；驅(qū)動(dòng)機(jī)形式：抽凝式汽輪機(jī)；轉(zhuǎn)速變化范圍：75～105%的工作轉(zhuǎn)速。

2.合成氣壓縮機(jī)

合成氣壓縮機(jī)是將凈化來的新鮮補(bǔ)充氣和氫回收來的氫氣經(jīng)過壓縮提壓后再與循環(huán)段來的循環(huán)氣缸內(nèi)混合后達(dá)到設(shè)計(jì)壓力，送入合成塔反應(yīng)，主要起升壓循環(huán)作用，提高產(chǎn)率。合成氣壓縮機(jī)采用3BCL408型離心式壓縮機(jī)。該設(shè)備為單缸二段8級(jí)離心壓縮機(jī)，新鮮氣與循環(huán)氣分別在一段和二段進(jìn)行壓縮后進(jìn)入合成圈，在缸內(nèi)混合。新鮮氣由第一段進(jìn)行壓縮；循環(huán)氣在第二段進(jìn)行壓縮。

3.氨制冷壓縮機(jī)

在甲醇洗單元，甲醇的低溫環(huán)境由制冷裝置來完成。氨制冷壓縮機(jī)采用MCL607+2MCL607型離心壓縮機(jī)組，轉(zhuǎn)速8975rpm，低壓缸1904kw，高壓缸2361kw。

二、壓縮機(jī)常見故障和處理措施

1.壓縮機(jī)喘振

壓縮機(jī)喘振是由于周期性的氣流脈動(dòng)，機(jī)組產(chǎn)生強(qiáng)烈振動(dòng)的現(xiàn)象。壓縮機(jī)喘振時(shí)，各段振動(dòng)值、位移明顯上升，進(jìn)口壓力、出口壓力、入口流量及機(jī)組轉(zhuǎn)速出現(xiàn)大幅度波動(dòng)的現(xiàn)象。其產(chǎn)生原因可能是：①防喘裕度設(shè)定不足，②吸入流量過低，③壓縮機(jī)出口壓力過高，④工況變化時(shí)放空閥或回流閥未及時(shí)打開，⑤防喘振裝置未投自動(dòng)或者失準(zhǔn)、失靈 ，⑥防喘整定值不準(zhǔn)，⑦升速、升壓過快，⑧降速未先降壓，⑨氣體性質(zhì)或狀態(tài)改變引起壓縮機(jī)部件損壞脫落，⑩出口止逆閥不靈。

處理措施有：①先測(cè)定好各種工況下的最佳防喘裕度，并根據(jù)工況的變化及時(shí)調(diào)整，②檢查是否存在進(jìn)氣閥門開度不夠、閥芯太臟或結(jié)冰、入口氣源減少或切斷等情況，根據(jù)檢查情況及時(shí)處理，③查看出口止逆閥失靈或不嚴(yán)、壓縮機(jī)減速或停機(jī)時(shí)氣體未放空或回流，④根據(jù)工況需要及時(shí)打開防喘振的放空或回流閥門，⑤設(shè)備運(yùn)行時(shí)防喘振裝置應(yīng)投自動(dòng)，如發(fā)現(xiàn)防喘振裝置有失靈、失準(zhǔn)或卡澀、動(dòng)作不靈應(yīng)及時(shí)解決，⑥嚴(yán)格整定防喘數(shù)值，并定期試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)數(shù)值不準(zhǔn)及時(shí)校正，⑦工況需要升速、升壓時(shí)，要交替進(jìn)行，緩慢、平穩(wěn)變化，⑧降速之前應(yīng)先降壓，⑨當(dāng)氣體性質(zhì)或狀態(tài)改變時(shí)，應(yīng)換算特性線，根據(jù)新的特性線整定防喘振值及相關(guān)參數(shù)⑩止逆閥應(yīng)保持動(dòng)作靈活、可靠，以免氣體倒灌。

2.壓縮機(jī)漏氣

引起壓縮機(jī)漏氣的原因可能有：①氣體夾雜物的沉積，②密封系統(tǒng)受到腐蝕，③O形密封環(huán)不良，④氣缸或管接頭漏氣 ，⑤密封膠失效，⑥運(yùn)轉(zhuǎn)不正常等情況。

在設(shè)備運(yùn)行時(shí)，應(yīng)經(jīng)常檢查及時(shí)排除引發(fā)漏氣的情況。①保持氣體純潔，如有沉積物時(shí)應(yīng)盡早清除，②做好壓縮機(jī)的防腐措施，③定期檢查各O形環(huán)，如發(fā)現(xiàn)不良和老化應(yīng)更換 ，④檢查氣缸接合面和各法蘭接頭，發(fā)現(xiàn)漏氣及時(shí)采取措施，⑤的密封膠及填料，發(fā)現(xiàn)失效應(yīng)更換，⑥檢查運(yùn)轉(zhuǎn)操作指標(biāo)是否正確，檢查壓縮機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)不正常及時(shí)解決。

3.壓縮機(jī)流量和排出壓力不足

出現(xiàn)壓縮機(jī)流量或壓力不足的原因可能有：①通流量設(shè)定不當(dāng)，②壓縮機(jī)逆轉(zhuǎn)，③吸氣壓力過低，④分子量與規(guī)定不符，⑤轉(zhuǎn)速低，⑥循環(huán)量太大等情況。

應(yīng)根據(jù)可能原因采取相應(yīng)的措施：①檢查排氣壓力與流量是否符合特性曲線，②檢查旋轉(zhuǎn)方向是否與壓縮機(jī)殼上的箭頭方向一致，③檢查入口過濾器，④測(cè)定氣體實(shí)際分子量是否比規(guī)定數(shù)值小⑤檢查壓縮機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速，與說明書對(duì)照；如轉(zhuǎn)速確實(shí)低，應(yīng)提升原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 ⑥檢查循環(huán)氣閥開度是否過大。

4.壓縮機(jī)葉輪破損

造成葉輪破損的可能性有：①工作條件惡劣，②負(fù)荷過大，機(jī)械強(qiáng)度降低 ③異常振動(dòng)，動(dòng)、靜部分碰撞，④壓縮機(jī)中落入夾雜物

對(duì)應(yīng)破損原因選擇相應(yīng)的處理措施：①檢查壓縮機(jī)的工作條件是否符合設(shè)計(jì)要求，②禁止嚴(yán)重超負(fù)荷或超速運(yùn)行，③不能振值過大強(qiáng)行運(yùn)轉(zhuǎn)，異常振動(dòng)需及時(shí)消除，④經(jīng)常檢查進(jìn)口過濾器是否損壞，夾雜物進(jìn)入壓縮機(jī)。

5.其他故障

壓縮機(jī)及其配套的動(dòng)力和潤(rùn)滑裝置，還可能出現(xiàn)如：軸振動(dòng)高，軸位移大，軸承溫度高，透平真空下降，潤(rùn)滑油泵出口壓力低，熱井液位高等，這些故障。應(yīng)該定期檢查，查找出原因及時(shí)采取相應(yīng)的措施。

三、日常維護(hù)對(duì)策

1.提高設(shè)備操作和檢修人員的技術(shù)水平

應(yīng)加強(qiáng)對(duì)設(shè)備操作和檢修人員的培訓(xùn)，使每個(gè)人都熟練掌握煤制甲醇的生產(chǎn)流程和壓縮機(jī)運(yùn)行特點(diǎn)。在日常工作中，要多積累經(jīng)驗(yàn)，熟悉每種工況下，壓縮機(jī)可能發(fā)生的故障及處理措施。壓縮機(jī)運(yùn)行出現(xiàn)問題時(shí)，能夠及時(shí)采取恰當(dāng)?shù)拇胧┨幚?，將故障的危害降到最低程度?/p>

2.加強(qiáng)對(duì)壓縮機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)

對(duì)壓縮機(jī)實(shí)行趨勢(shì)管理和預(yù)知維修，應(yīng)利用D C S以及便攜式測(cè)溫儀和測(cè)振儀監(jiān)測(cè)軸位移、軸振動(dòng)、溫度、輸出功率等數(shù)據(jù)，掌握機(jī)組運(yùn)行態(tài)勢(shì)，作出趨勢(shì)判斷，并作好相應(yīng)記錄[2]；對(duì)機(jī)身振動(dòng)保安設(shè)施、活塞桿位移監(jiān)測(cè)設(shè)施、運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)設(shè)施等要定期檢查，根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)分析設(shè)備運(yùn)行是否良好，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患并排除；加強(qiáng)大型動(dòng)設(shè)備的投運(yùn)、切換管理，投運(yùn)、切換前要做好油、水、電、氣、控制等配套系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備的檢查，保證各設(shè)備協(xié)調(diào)運(yùn)行。

3.加強(qiáng)技術(shù)改進(jìn)，提高壓縮機(jī)的技術(shù)性能

在煤制甲醇設(shè)備維護(hù)過程中，對(duì)發(fā)生的故障進(jìn)行科學(xué)分析，并進(jìn)行技術(shù)改造以提高壓縮機(jī)性能，減少故障的發(fā)生。例如，聯(lián)合壓縮機(jī)出現(xiàn)工藝管線振動(dòng)超標(biāo)情況，通過對(duì)其振動(dòng)脈動(dòng)分析，采取加固工藝管線支撐、加裝節(jié)流孔板的措施消除；通過對(duì)合成二級(jí)氣缸異常聲響分析，確定是因?yàn)榛钊苇h(huán)引起的，而后采用新材料和新結(jié)構(gòu)的活塞支撐環(huán)，有效提升了壓縮機(jī)的性能。

4.加強(qiáng)對(duì)壓縮機(jī)檢修的管理工作

對(duì)于壓縮機(jī)的日常十字作業(yè)和維護(hù)檢修工作，要制定完善管理制度、檢修記錄和驗(yàn)收交接記錄，形成一套科學(xué)的規(guī)章制度，并嚴(yán)格執(zhí)行。包括安全預(yù)案、檢修計(jì)劃任務(wù)書、檢修作業(yè)指導(dǎo)書、檢修方案、各種作業(yè)票的辦理、審批手續(xù)、驗(yàn)收程序、監(jiān)督檢查等所有程序都達(dá)到了制度化、規(guī)范化、程序化[3]。通過組織好前期準(zhǔn)備工作，監(jiān)督好施工作業(yè)過程，使維護(hù)檢修過程按照規(guī)范要求進(jìn)行，最后把好質(zhì)量驗(yàn)收關(guān)，使資料齊全，檢修質(zhì)量達(dá)到技術(shù)規(guī)范要求，才準(zhǔn)予交接，從而提高檢修質(zhì)量。

結(jié)束語

壓縮機(jī)工段是為其他工段服務(wù)的，在煤制甲醇工藝流程中有著舉足輕重的地位。加強(qiáng)對(duì)壓縮機(jī)的運(yùn)行監(jiān)控和日常維護(hù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患并采取適當(dāng)措施消除，能夠有效降低整體設(shè)備停車的風(fēng)險(xiǎn)，從而減少經(jīng)濟(jì)損失，保障生產(chǎn)的平穩(wěn)運(yùn)行。

[1]肖珍平.大型煤制甲醇工藝技術(shù)研究[D].上海：華東理工大學(xué)，2012.

[2]段永鋼，卓強(qiáng)，李文英，等.十萬噸甲醇生產(chǎn)廠壓縮機(jī)組故障及其對(duì)策[J].天然氣技術(shù)，2008(3):56-58.

[3]鄒軍裝，尚小華.加強(qiáng)甲醇大型設(shè)備綜合管理提高生產(chǎn)設(shè)備保障水平[J].壓縮機(jī)技術(shù)，2008(2):44-46.