離心壓縮機(jī)組油系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行措施

佟奎江

（大慶石化公司化工一廠，黑龍江大慶 163714）

0 引言

化工裝置中壓縮機(jī)組的安全、穩(wěn)定、長(zhǎng)周期運(yùn)行始終是裝置設(shè)備管理人員研究的方向及追求的目標(biāo)，尤其是乙烯裝置離心壓縮機(jī)組，作為“獨(dú)生子”特護(hù)機(jī)組，其狀態(tài)的優(yōu)良更是舉足輕重，離心壓縮機(jī)組由各系統(tǒng)組成，其中潤(rùn)滑油系統(tǒng)更是離心壓縮機(jī)組的重要組成部分，影響機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行的因素也很多。本文僅就乙烯裝置離心壓縮機(jī)組潤(rùn)滑油系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行做初步交流。

1 潤(rùn)滑油系統(tǒng)

潤(rùn)滑油系統(tǒng)一般按照API614 進(jìn)行配置，因此設(shè)備組成、流程配置、控制方式等基本一致。本文以API614 油系統(tǒng)為基礎(chǔ)，結(jié)合油系統(tǒng)設(shè)計(jì)交流經(jīng)驗(yàn)、日常維護(hù)經(jīng)驗(yàn)等，對(duì)提高油系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量提出自己看法，僅供借鑒。

從油系統(tǒng)設(shè)計(jì)考慮，在油系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上就要做到，在達(dá)到啟動(dòng)條件下，備用油泵能夠啟動(dòng)，且保證油壓波動(dòng)幅度最小，不會(huì)致使機(jī)組停機(jī)、油泵啟動(dòng)后油路系統(tǒng)安全閥不起跳、油壓波動(dòng)最短時(shí)間收斂等?？梢哉f在聯(lián)鎖狀態(tài)下，油系統(tǒng)的反應(yīng)是油泵、調(diào)節(jié)閥、蓄壓器、聯(lián)鎖值設(shè)置的一次精密配合[1]。

1.1 潤(rùn)滑油泵的設(shè)計(jì)

（1）一般選擇螺桿泵，因?yàn)槁輻U泵壓力流量穩(wěn)定，脈動(dòng)小，適用于潤(rùn)滑性液體，適合作為供壓泵使用。

（2）API 規(guī)定除備用泵外需要設(shè)置事故油泵。API 沒有規(guī)定但實(shí)際情況下，沒有事故電源且不違反設(shè)計(jì)原則，也有在A、B泵基礎(chǔ)上使用同規(guī)格單獨(dú)電源供電的C 泵的情況。最終的目前是保證故障下備用泵能夠自啟保護(hù)機(jī)組運(yùn)行或停車。

（3）潤(rùn)滑油泵的切換措施在流程設(shè)計(jì)中就要考慮清楚，在實(shí)際使用中因?yàn)楸们袚Q導(dǎo)致機(jī)組停車的情況也很多。緊急情況下需要直接啟動(dòng)備用泵，檢修等日常操作時(shí)需要平穩(wěn)切換，一般通過安全閥跨線轉(zhuǎn)移負(fù)荷，因此要求設(shè)計(jì)流程時(shí)考慮安全閥跨線的設(shè)置，且便于操作，流量滿足泵運(yùn)行要求，在緊急情況下即使雙泵啟動(dòng)運(yùn)行安全閥也不應(yīng)該起跳，以免造成壓力波動(dòng)[2]。

1.2 蓄能器的設(shè)計(jì)

API 規(guī)定，“如果當(dāng)備用油泵從備用狀態(tài)加速到工作轉(zhuǎn)速要保持潤(rùn)滑油或密封油壓力，則應(yīng)提供蓄能器”。油泵停機(jī)后短時(shí)間內(nèi)由蓄能器提供壓力補(bǔ)償，時(shí)間與油壓的關(guān)系如圖1 所示。

圖1 油壓變化曲線

由圖1 可知，在API 規(guī)定的4 s 時(shí)間內(nèi)，備用泵自啟過程中，蓄壓器所能延緩的油壓下降曲線必須與油壓上升曲線相交在給定區(qū)域。所以，如何改變油壓下降曲線，就成為蓄能器的容積設(shè)計(jì)、數(shù)量設(shè)計(jì)、充壓壓力設(shè)計(jì)的問題了。

1.3 油系統(tǒng)調(diào)節(jié)閥的設(shè)計(jì)

（1）油系統(tǒng)調(diào)節(jié)閥有選用氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的，也有選用自力式調(diào)節(jié)閥的，一般分為返油箱壓力調(diào)節(jié)閥和供油壓力調(diào)節(jié)閥：返油箱調(diào)節(jié)閥控制泵出口壓力，也就是控制油壓力；供油調(diào)節(jié)閥控制潤(rùn)滑油供給壓力。

（2）調(diào)節(jié)閥的整定，氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥可以通過PID 參數(shù)進(jìn)行整定，自力式調(diào)節(jié)閥如果測(cè)試不合格就需要對(duì)波紋管等彈力元件進(jìn)行匹配。

表1 和圖2 為某油站潤(rùn)滑油系統(tǒng)測(cè)試數(shù)據(jù)，在最極端工況下，A 泵直接停運(yùn)，B 泵自啟動(dòng)，油壓下降并回調(diào)直到穩(wěn)定，潤(rùn)滑油壓力波動(dòng)最低值也大于該機(jī)組0.084 MPa（G.）的報(bào)警值。自力式調(diào)節(jié)閥的膜片應(yīng)選用金屬膜片。

1.4 結(jié)合油壓聯(lián)鎖值的合理設(shè)定

結(jié)合油壓聯(lián)鎖值的合理設(shè)定，不要設(shè)置太高給系統(tǒng)配置造成負(fù)擔(dān)，也不要設(shè)計(jì)過低損壞機(jī)組。

因此，從油系統(tǒng)設(shè)計(jì)考慮，故障狀態(tài)下油泵自啟動(dòng)，能夠保證油壓的正常，維持機(jī)組的正常運(yùn)轉(zhuǎn)或安全停機(jī)，是解決因油系統(tǒng)切換操作問題或泵故障停機(jī)等造成油壓波動(dòng)而致使主機(jī)停機(jī)事情的根本措施。

表1 潤(rùn)滑油系統(tǒng)測(cè)試數(shù)據(jù)記錄

圖2 潤(rùn)滑油系統(tǒng)測(cè)試數(shù)據(jù)曲線

2 日常維護(hù)措施

（1）為了維持油系統(tǒng)原有設(shè)計(jì)的有效性，油系統(tǒng)要定期進(jìn)行聯(lián)鎖調(diào)試，包括線路單調(diào)及設(shè)備聯(lián)鎖動(dòng)作的驗(yàn)證。調(diào)試過程中，需對(duì)數(shù)據(jù)及趨勢(shì)進(jìn)行詳細(xì)的記錄與分析。

（2）在日常操作過程中，尤其是大檢修后運(yùn)行或日常油泵切換，必須要保證操作步驟的可控與準(zhǔn)確，因此需要一個(gè)卡片協(xié)助人員操作，并采用相對(duì)應(yīng)步驟確認(rèn)。

（3）油溫的影響不容忽視，尤其在我國(guó)北方地區(qū)。表2 是LTSA32 汽輪機(jī)油黏度與溫度變化表，在切換油泵、油過濾器或油冷卻器的時(shí)候，必須使?jié)櫥驮趥溆门_(tái)充分循環(huán)升溫后再切入系統(tǒng)。另外，溫度的變化也有可能造成蒸汽系統(tǒng)產(chǎn)生凝液，蒸汽帶液極易造成油泵驅(qū)動(dòng)透平轉(zhuǎn)速波動(dòng)，因此需要定期檢查疏水器或?qū)芫W(wǎng)排凝。油溫對(duì)軸承位置油膜的形成影響也很大，控制合適的油溫，可以保證油液的黏度，穩(wěn)定振動(dòng)和位移。

表2 L-TSA32 汽輪機(jī)油黏度與溫度變化表（按黏度指數(shù)97 計(jì)算）

（4）潤(rùn)滑油系統(tǒng)的泄漏問題的及時(shí)處理，一般可以通過降低管路振動(dòng)減少泄漏，也可以在法蘭螺栓上增加彈簧墊圈控制螺栓松動(dòng)導(dǎo)致的滲漏，增加螺栓強(qiáng)度等級(jí)、增大墊片緊固力控制泄漏等。

（5）潤(rùn)滑油的過濾，尤其是礦物質(zhì)潤(rùn)滑油，在長(zhǎng)時(shí)間使用后容易出現(xiàn)油泥，在系統(tǒng)中油泥會(huì)堆積在控制閥的細(xì)小流道中，造成電液轉(zhuǎn)換器故障、波動(dòng)等，目前除了化驗(yàn)油品的黏度、水分、雜質(zhì)、閃電、酸值外，正在逐步推廣漆膜傾向指數(shù)的化驗(yàn)檢測(cè)，當(dāng)漆膜傾向指數(shù)達(dá)到一定數(shù)值后，油泥形成加快、數(shù)量增多，因此需要定期對(duì)油品進(jìn)行過濾。過濾油泥的設(shè)備有電荷法，也有使用濾芯的。

3 小結(jié)

潤(rùn)滑油系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與日常維護(hù)內(nèi)容不僅僅是本文所列內(nèi)容，系統(tǒng)的維護(hù)還包括備泵自啟測(cè)試、蓄壓器儲(chǔ)壓的監(jiān)測(cè)等。但是，通過上述設(shè)計(jì)考慮及日常維護(hù)措施，可以使?jié)櫥拖到y(tǒng)的整體性能保持在優(yōu)良水平，潤(rùn)滑油系統(tǒng)的故障將會(huì)明顯減少，機(jī)組的運(yùn)行也會(huì)更加平穩(wěn)。