30萬(wàn)噸/年聚丙烯裝置低壓丙烯回收壓縮機(jī)PK360氣閥檢修存在的問(wèn)題及分析

張盛瑀（大慶煉化公司聚丙烯廠，黑龍江大慶163000）

30萬(wàn)噸/年聚丙烯裝置低壓丙烯回收壓縮機(jī)PK360氣閥檢修存在的問(wèn)題及分析

張盛瑀（大慶煉化公司聚丙烯廠，黑龍江大慶163000）

大慶煉化公司聚丙烯廠聚丙烯二車間低壓丙烯回收壓縮機(jī)PK360在2016年7月8日運(yùn)行中出現(xiàn)機(jī)組振動(dòng)值升高，一級(jí)出口溫度、二級(jí)出口溫度、一級(jí)出口壓力增加的現(xiàn)象，并且調(diào)整機(jī)組出口返入口控制閥逐漸關(guān)死的現(xiàn)象。這一系列的狀態(tài)隨時(shí)可能引發(fā)連鎖，導(dǎo)致機(jī)組非計(jì)劃停工。為保證生產(chǎn)運(yùn)行，采用外加冷卻水持續(xù)給機(jī)組出入口降溫，并重點(diǎn)監(jiān)視機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)。最終，PK360機(jī)組持續(xù)運(yùn)行到7月底停工檢修階段，在檢修中發(fā)現(xiàn)機(jī)組存在部分零件存在損壞，結(jié)合工藝生產(chǎn)的實(shí)際情況運(yùn)行情況，分析了這些現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，并提出了一些機(jī)組運(yùn)行改善意見(jiàn)，對(duì)設(shè)備機(jī)組的長(zhǎng)期平穩(wěn)運(yùn)行有重要的作用。

丙烯;往復(fù)式;壓縮機(jī);氣閥

1 工藝流程簡(jiǎn)介

2-PK360機(jī)組是聚丙烯廠聚丙烯二車間裝置中低壓丙烯氣體循環(huán)壓縮機(jī)，型號(hào)為3K160-2D_1。該機(jī)組的工作介質(zhì)是丙烯氣，工藝流程是：來(lái)自2-F340頂過(guò)濾出的丙烯氣，經(jīng)2-T350內(nèi)自循環(huán)的白油與Atmer 163混合液脫除氣體中所攜帶的TEAL等雜質(zhì)，然后進(jìn)入機(jī)組進(jìn)行兩次壓縮，壓縮后的氣體分成三路，分別去2-D340作為反吹掃氣、去2-F311作為2-PK320的吸氣，去2-T350再次進(jìn)行脫除雜質(zhì)。

2 2-PK360壓縮機(jī)簡(jiǎn)介

2-PK360機(jī)組是由Burckhardt Compression AG生產(chǎn)制造的，該機(jī)組為2級(jí)壓縮，共包括三個(gè)缸，其中一級(jí)兩個(gè)缸，同吸同排作用，二級(jí)一個(gè)缸，出入口均有出入口緩沖罐，能夠盡量減少液相進(jìn)入工作腔中。該壓縮機(jī)的工作負(fù)荷控制范圍0%-50%-100%。為減少活塞壓縮過(guò)程中工藝氣體從氣缸中的泄露量，該機(jī)組采用工藝氣體作為中體密封氣，平衡部分壓力，從而降低泄露量。同時(shí)該機(jī)組的氣閥為國(guó)產(chǎn)化改造項(xiàng)目，因此現(xiàn)使用的氣閥為國(guó)產(chǎn)件，其工作周期為8000h。

3 壓縮機(jī)運(yùn)行及檢修過(guò)程中存在的問(wèn)題及分析

3.1 壓縮機(jī)運(yùn)行過(guò)程中存在的問(wèn)題及分析

2016年7月8日到7月17日，聚丙烯廠聚丙烯二車間壓縮機(jī)PK360的運(yùn)行狀態(tài)開(kāi)始出現(xiàn)變化。壓縮機(jī)振動(dòng)從2.0mm/s逐漸漲到5.0mm/s，一級(jí)出口溫度從125℃逐漸漲到135℃，一級(jí)排氣壓力從0.64mpa逐漸漲到0.828mpa，二級(jí)排氣溫度從93℃逐漸漲到115℃，壓縮機(jī)出口返入口控制閥PIC3501逐漸關(guān)死。當(dāng)發(fā)現(xiàn)機(jī)組PK360運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生變化后，現(xiàn)場(chǎng)利用測(cè)溫儀對(duì)氣閥進(jìn)行實(shí)地測(cè)溫，發(fā)現(xiàn)二級(jí)吸氣閥下閥溫度最高，綜合以上現(xiàn)象分析，可以確定壓縮機(jī)二級(jí)吸氣閥下閥泄漏。

機(jī)組這一系列的運(yùn)行狀態(tài)變化隨時(shí)可能引發(fā)連鎖，導(dǎo)致機(jī)組非計(jì)劃停工。由于該機(jī)組無(wú)備用機(jī)組，甚至可能影響到整個(gè)裝置的非計(jì)劃停工，為保證生產(chǎn)運(yùn)行，采用外加冷卻水持續(xù)給機(jī)組出入口降溫，并重點(diǎn)監(jiān)視機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)。最終，PK360機(jī)組持續(xù)運(yùn)行到7月底停工檢修階段。

3.2 壓縮機(jī)檢修過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及分析

2016年7月，聚丙烯二期裝置開(kāi)展整個(gè)裝置的大檢修，其中對(duì)裝置內(nèi)各重大機(jī)組進(jìn)行檢修，包括PK360的氣閥、機(jī)械密封、油封等部件的更換項(xiàng)目。在對(duì)PK360檢修過(guò)程中發(fā)現(xiàn)機(jī)組全部氣閥、氣缸表面、填料結(jié)焦嚴(yán)重，二級(jí)吸氣閥的閥片、彈簧損壞，二級(jí)大頭瓦下瓦存在磨痕，二級(jí)活塞的梳齒密封、缸體存在磨痕、入口過(guò)濾器油污嚴(yán)重等問(wèn)題。

經(jīng)過(guò)對(duì)PK-360機(jī)組檢修過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的以上問(wèn)題研究分析可知，本次檢修發(fā)現(xiàn)壓縮機(jī)的刮油環(huán)、阻油環(huán)未有損壞，壓縮機(jī)中體處未見(jiàn)油污。因此判定造成氣閥破損的原因是由于壓縮機(jī)入口為通過(guò)T350經(jīng)攜有Atmer 163的白油去除殘余TEAL的丙烯氣體，因此工藝氣體純度不高，可能會(huì)攜帶油和雜質(zhì)進(jìn)入壓縮機(jī)，油和雜質(zhì)在壓縮過(guò)程中受高溫影響，使得氣閥、氣缸以及填料表面結(jié)焦嚴(yán)重，從而使得氣閥閥片結(jié)焦變脆，在活塞的高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)作用下使得氣閥損壞。然而，由于二級(jí)吸氣氣閥的破損，會(huì)造成二級(jí)活塞在往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的受力發(fā)生變化，從而影響大頭瓦與曲軸的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，同時(shí)造成大頭瓦的磨損?；钊猃X密封的磨損也是由于工藝氣體攜帶的雜質(zhì)在氣缸表面結(jié)焦，而活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)造成的磨損，經(jīng)修復(fù)對(duì)機(jī)組的運(yùn)行無(wú)明顯影響。

針對(duì)工藝氣體攜帶有油和雜質(zhì)進(jìn)入機(jī)組的問(wèn)題，進(jìn)一步分析造成這個(gè)問(wèn)題的有兩個(gè)原因，一是由于T350的油位操作過(guò)高，且D350的油氣分離效果不好，二是D350內(nèi)部上方的除沫網(wǎng)除沫效果不好，機(jī)組入口過(guò)濾器油污多，起不到良好的過(guò)濾效果。

4 結(jié)語(yǔ)

PK360往復(fù)式壓縮機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)了氣閥損壞、大頭瓦磨損、梳齒密封磨損等問(wèn)題，主要是由于機(jī)組的工藝氣體純度不夠，所攜帶的油和雜質(zhì)在壓縮過(guò)程中受高溫影響造成氣閥、氣缸以及填料表面結(jié)焦嚴(yán)重，從而使得氣閥閥片破損，影響活塞的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，最終使得機(jī)組梳齒密封和大頭瓦磨損。氣閥、梳齒密封、大頭瓦破損對(duì)于壓縮機(jī)來(lái)說(shuō)是很嚴(yán)重的問(wèn)題，很容易造成壓縮機(jī)停機(jī)甚至產(chǎn)生不可修復(fù)的破壞。因此為避免上述問(wèn)題主要原因的發(fā)生，建議在裝置運(yùn)行過(guò)程中注重生產(chǎn)狀態(tài)的平穩(wěn)操作，控制平穩(wěn)300單元?dú)怏w的壓力，降低T350操作液位，定期更換D350頂除沫網(wǎng)和清洗機(jī)組入口過(guò)濾器，避免進(jìn)入機(jī)組的工藝氣體攜帶有油和雜質(zhì)，從而有效的保護(hù)了氣閥的使用壽命。機(jī)組運(yùn)行平穩(wěn)，才能保證裝置的平穩(wěn)長(zhǎng)周期運(yùn)行，才能夠保證創(chuàng)效增收。

作者信息：張盛瑀，大慶煉化公司聚丙烯廠，化工過(guò)程機(jī)械碩士研究生，助理工程師