KKK離心式氯氣透平壓縮機聯(lián)鎖跳停故障分析及處理

(焦作煤業(yè)(集團)有限責(zé)任公司，河南 焦作 454003)

氯壓機是氯堿企業(yè)最關(guān)鍵的設(shè)備之一，是離子膜燒堿生產(chǎn)裝置的心臟，由于氯壓機和電解槽聯(lián)鎖，如果氯壓機出現(xiàn)故障停機，電解槽也會聯(lián)鎖停槽，故氯壓機組中的各個子系統(tǒng)的任何故障都會影響整個機組甚至整個離子膜燒堿裝置的安全運行，氯壓機能否正常運行也直接關(guān)系到氯堿企業(yè)的穩(wěn)定生產(chǎn)和經(jīng)濟效益。焦煤集團下屬某化工企業(yè)20萬t/a離子膜燒堿裝置僅有一臺德國西門子KKK離心式氯氣透平壓縮機(以下簡稱氯壓機)，該設(shè)備一直是裝置平穩(wěn)運行的瓶頸設(shè)備，一旦出現(xiàn)故障或跳停，整個公司都將停產(chǎn)，因此，其平穩(wěn)運行意義重大。該企業(yè)于2019年6月系統(tǒng)停車檢修期間，對氯壓機關(guān)鍵部件進行了更換安裝，試運行期間連續(xù)發(fā)生設(shè)備聯(lián)鎖跳停故障，本文主要針對故障展開分析討論，并給出了相應(yīng)的防范措施。

1 設(shè)備故障發(fā)生過程

該企業(yè)離子膜燒堿項目采用德國KKK氯氣壓縮機，2019年6月，該企業(yè)系統(tǒng)停車檢修期間，對氯氣壓縮機進行更換、安裝。依照廠家設(shè)備試運行有關(guān)要求：新更換的氯壓機需要進行氮氣負載連續(xù)72 h穩(wěn)定運行，或氯氣負載24 h穩(wěn)定運行。該企業(yè)采用氯氣負載的方式進行檢維修驗收工作，但試運行期間發(fā)生了兩次故障跳停，具體如下：

6月17日01:33分，氯壓機第一次啟動運行，14:10分，電解槽開始送電，期間氯壓機氮氣連續(xù)穩(wěn)定運行12小時37分鐘。16:45分，氯壓機第一次因喘振跳停，期間氯壓機帶氯氣穩(wěn)定運行2小時35分鐘。21:05分，氯壓機第二次啟動運行，22:09分，電解槽送電，期間氯壓機氮氣穩(wěn)定運行1小時4分鐘。6月18日15:30分，氯壓機因軸承溫度超限跳停，期間氯壓機帶氯氣連續(xù)運行17小時21分鐘，綜上運行統(tǒng)計，氯壓機帶負荷運行時間共計19小時56分鐘。

2 故障發(fā)生后的應(yīng)急操作處置

2019年6月19日18：18分再次試運行氯壓機運行正常，20日18：42分開始電槽送電運行，2019年6月23日10:00氯壓機前軸向軸承溫度(TT-5488)開始由80 ℃上升，并且無下降趨勢，6月25日凌晨TT-5488溫度一直上升到103.6 ℃(聯(lián)鎖值105 ℃)，凌晨0：20分開始按照停車程序降負荷停車。

3 故障的檢查處理

3.1 設(shè)備儀器儀表的檢查處理

氯壓機跳停后，技術(shù)人員到中控查看氯壓機聯(lián)鎖為氯壓機軸向溫度TT-5488超高限聯(lián)鎖跳停，查看TT-5488趨勢，15：32分溫度顯示112.39 ℃(聯(lián)鎖值105 ℃)，停車后TT-5488溫度又恢復(fù)正常。初步判定為儀表溫度傳感器軟故障，隨后更換溫度儀表備用端子，于20時52分啟動氯壓機，溫度TT-5488顯示206 ℃，溫度超高限聯(lián)鎖跳停(聯(lián)鎖值105 ℃)，停車后TT-5488溫度又恢復(fù)正常。鑒于以上原因，技術(shù)人員先對試運行期間的歷史趨勢查看分析，初步判定為溫度傳感器故障，之后對氯氣壓縮機非驅(qū)動端開蓋檢查，發(fā)現(xiàn)止推軸承良好，最終判定溫度傳感器探頭發(fā)生故障，便更換了軸向軸承溫度傳感器探頭(TT-5488)。

3.2 設(shè)備組件的檢查處理

排除儀器儀表故障問題后，技術(shù)人員再次對機頭前后軸承進行開蓋檢查，打開非驅(qū)動端端蓋檢查發(fā)現(xiàn)止推軸承主推力塊巴氏合金面(TT-5488位置)有磨損，局部有麻坑，副推力塊巴氏合金面(TT-5489位置)有輕微磨損，徑向軸承(TT-5487位置)良好；檢查泵軸推力盤端面與止推軸承塊巴氏合金面，發(fā)現(xiàn)有深度磨損。鑒于無法進行修復(fù)處理，遂對設(shè)備軸承進行了更換。

3.3 設(shè)備油路系統(tǒng)的檢查處理

技術(shù)人員通過對油箱進行檢查，發(fā)現(xiàn)油箱底部積存大量凝膠狀顆粒物。遂對設(shè)備潤滑油系統(tǒng)進行徹底清洗，并重新更換潤滑油。

4 故障原因分析

4.1 軸承磨損原因分析

潤滑油中雜質(zhì)磨損止推軸承塊上的巴氏合金面，使得軸位移數(shù)值往正方向移動增大，且磨損產(chǎn)生的金屬微?；烊胗椭屑铀倭擞唾|(zhì)劣化并對止推軸承塊造成磨損。由于金屬摩擦，導(dǎo)致軸承溫度逐步升高。這是氯壓機停運的根本原因。

4.2 潤滑油劣化原因分析

檢修人員在第一次系統(tǒng)試車更換新油之前，雖然對油箱進行了清理，但是未用新油對設(shè)備整個油路管道系統(tǒng)進行清洗，造成油路管道中殘留的舊油雜質(zhì)混入新油中，加劇了油的劣化進程，產(chǎn)生更多的機械雜質(zhì)。這是造成設(shè)備故障停運的重要原因。

4.3 系統(tǒng)清洗質(zhì)量原因分析

該企業(yè)檢維修人員在清洗油路系統(tǒng)、更換潤滑油后，未進行質(zhì)量驗收，在未確認油路系統(tǒng)是否清洗干凈的情況下就開始試運行。這是造成設(shè)備停運的又一重要原因。

5 防范措施及要求

5.1 設(shè)備潤滑系統(tǒng)清洗置換要求

①氯壓機系統(tǒng)更換新油之前，必須將整個潤滑油系統(tǒng)進行清洗，尤其要清除殘留的瀝青質(zhì)、膠質(zhì)類的油渣，將剩余的“舊油”全部清洗干凈，并用濾紙式濾油機對潤滑油過濾，直到濾紙干凈無雜質(zhì)。②定期潤滑油的油質(zhì)進行化驗分析，發(fā)現(xiàn)指標異常要及時處理。

5.2 設(shè)備操作維護管理方面

加強員工對設(shè)備操作維護規(guī)程及相關(guān)技術(shù)標準的培訓(xùn)，嚴格操作標準，規(guī)范作業(yè)行為。

5.3 設(shè)備運行監(jiān)控管理

設(shè)備運行中，DCS及現(xiàn)場操作工要加強對油壓、壓差、溫度、位移、流速等指標的管控，發(fā)現(xiàn)異常及時上報相關(guān)技術(shù)管理部門及公司領(lǐng)導(dǎo)。

6 總結(jié)

KKK透平壓縮機為開元化工引進國外技術(shù)先進的設(shè)備，該設(shè)備技術(shù)先進，加工制造精度高，價格昂貴，在整個離子膜燒堿裝置平穩(wěn)運行過程中具有重要作用，這也要求我們在平時的使用過程中要嚴精心操作、認真維護、嚴格管理及高度重視。

此次故障聯(lián)鎖停機檢修后，通過對故障原因進行深入的討論分析，制定了防范措施，補充完善了開元化工運行及檢維護管理標準，對企業(yè)今后的安穩(wěn)運行有著十分重要的意義。