大型離心式壓縮機組安全運行的實現及相關問題闡述

撰文/李洪升

?

大型離心式壓縮機組安全運行的實現及相關問題闡述

撰文/李洪升

■110869 沈陽鼓風機集團安裝檢修配件有限公司 遼省 沈陽

文章在介紹大型離心式壓縮機組特點的基礎上，以石化企業發展為例，分析石化行業大型離心式壓縮機組容易出現事故的現狀、特點、原因等，并根據大型離心式壓縮機組安全運行規范和特點，為如何實現石化行業的大型離心式壓縮機組安全運行進行策略分析。關鍵詞：大型離心式壓縮機組；安全運行；實現策略

大型離心式壓縮機組一般是由大型離心式的壓縮機、驅動汽輪機器等共同組成，被人們廣泛地應用在石油化工、動力、冶金以及制冷等領域，是企業發展的重要設備，一旦出現安全事故就會為企業的發展帶來巨大的經濟損失甚至人員傷亡，為此，需要對大型離心式壓縮機組的安全運行問題進行分析。石化企業的大型離心式壓縮機組由大型離心式壓縮機、驅動蒸汽輪機以及輔機等構成，具有運行速度快、工程量大、功率大的特點，一旦發生事故就會帶來嚴重的損失，為此需要對其應用中可能存在的故障及故障原因進行分析，并更具實際情況，為如何減少故障進行安全分析。

大型離心式壓縮機組應用的特點

a大型離心式壓縮機的應用特點

大型離心式壓縮機具有多個缸體，大多數的缸體是水平和垂直剖分型，其壓力或高或低，運行具體分為多級和多段。體積龐大且結構表現復雜，在壓縮介質的特殊影響下容易發生爆炸和燃燒。

b汽輪機的應用特點

汽輪機一般分為單缸和水平剖分型，單缸又分為前缸和后缸，使用的是多級的葉輪，葉片特點是沖動式和反動式的結構，密封是迷宮式樣的密封結構。關于汽輪機的應用底座一般和大型離心式壓縮機的底座一樣，具有功率大、轉動速度快的特點。

c輔機的應用特點

輔機的裝置眾多，一般包括冷卻器、冷凝器和分離器等多個系統裝置，具體裝置中又有三種不同的壓力容器。

石化企業大型離心式壓縮機組應用出現的事故現狀

石化企業將離心式壓縮機組應用在發展中，能夠符合企業大流量、連續化的生產要求，在一定程度上會促進企業的發展。但是，伴隨石化新舊廠的建立和改造，石化企業大型離心式壓縮機組應用容易出現安全事故，具體分析如下：

a石化企業大型離心式壓縮機組應用容易出現的事故類型

事故是一種嚴重的故障體現，一般是指應用設備功能的喪失，嚴重的還會帶來人員傷亡。石化企業大型離心式壓縮機組應用容易出現的事故有葉片斷裂、圍帶斷裂、中毒、灼傷、爆炸等。

b石化企業大型離心式壓縮機組應用容易出現的事故特點

第一，轉子發生事故的可能性最大，突出表現在葉片的斷裂、圍帶的毀壞等，嚴重的會引起轉子的斷裂、爆炸、中毒等。第二，同種類型的事故頻發，比如因為葉輪設計不合理帶來的葉輪疲勞斷裂問題。第三，事故的發生有很多事因為設備設計和使用的缺陷導致。

石化企業大型離心式壓縮機組應用常見的事故原因

第一，石化企業發展的特點決定事故的發生。石化企業的發展大多需要在易燃易爆、有腐蝕、高溫、高壓的環境下進行，因此，本身就具有事故發生的條件因素。第二，設計制造上存在的問題。一般體現在設備設計的強度、剛度不夠、材料選擇不科學、焊接技術薄弱、裝配方式不科學等。第三，操作失誤導致。操作失誤一般體現在按鈕按鍵錯誤、轉動速度高、不合規定的指揮等方面 。第四，操作人員的個人素質不夠，不懂得相關的應用技術知識，在生產過程中不具備安全意識。第五，檢修工作不合規定。對壓縮機的質量問題沒有及時進行檢修，對于檢修中出現的問題沒有進行及時的置換。

石化企業大型離心式壓縮機組事故預測及預防分析

a事故的預測

上文敘述可以發現導致石化企業大型離心式壓縮機組事故的原因有很多種，且事故原因呈現了交叉化和復雜化的發展，如果按照常規的維修管理、檢修以及緊急處理方式，不能滿足企業的安全生產要求。因此，基于石化企業大型離心式壓縮機組事故發生的復雜性需要在機器運作之前對其進行故障和事故預測分析。預測分析常用的軟件是灰色理論支持下的石化企業大型離心式壓縮機組狀態事故分析預報程序GCCF20軟件。

b事故的處理和預防

第一，在石化企業大型離心式壓縮機組零件的設計上要選擇防腐蝕、防燃防爆的材料，且要求材料具有一定的強度和硬度。在選擇

材料之后，對材料的組合應用設計要做到合情合理。壓縮機的電機驅動要采用防爆裝置，蒸汽輪機的驅動器要專門設置一種跳閘連鎖安全保護機制，同時要求壓縮機要具有相關參數監控報警儀器表，在儀器表的上面要配備相關的故障分析預測系統。第二，在石化企業大型離心式壓縮機組零件的制造上，要嚴格按照設計圖紙和設計規范進行，特別要注意焊接縫隙質量以及葉輪的超速檢驗問題。第三，在石化企業大型離心式壓縮機組的檢驗上，要安排檢驗權威的機構或者第三方進行檢驗，并對檢驗的質量進行嚴格的檢查，嚴格檢查的項目主要針對工程使用的建筑材料的材質、焊接方式、材料的熱處理、工程的無損檢驗、工程超速度實驗、工程的水壓檢驗等。在檢驗之后要對不合格的零部件進行及時的剔除和更換。第四，在工程的操作上要盡可能地保證工程的施工工藝負荷波動性要在一定范圍內，同時要嚴禁大型離心式壓縮機在臨界轉速區及一些危險地帶停留。對于一些易燃易爆的氣體要設置專門的防爆墻以及監測儀器等。在開車行動之前需要保證惰性氣體裝置中壓縮機的空氣含氧量在2%到5%左右。

總結

綜上所述，大型離心式壓縮機組安全運行對整個石化企業的發展具有重要的意義，但是受機組本身特質的影響，在具體的應用過程中容易出現斷軸、葉輪飛出、中毒、爆炸等安全事故。為此，需要有關人員在大型離心式壓縮機組的設計、制造、檢驗、安裝、操作和檢驗維修等工作環節提升安全防范意識，從而保證大型離心式壓縮機組的安全運行。

參考：

［1］陳宗華，秦云龍，梁曉剛，張亞丁，賈鵬林，許適群，周培榮.石化行業大型離心式壓縮機組安全運行研究［J］. 化工裝備技術，2005，02:57-64+70.

［2］陳宗華，秦云龍，金繼前，吳天平，翟玉龍，周衛東，賈鵬林，周培榮，翟曉寧. 大型轉動機組安穩長滿優運行軟件包的開發及應用［J］.石油化工設備技術，2006，06:12-15+19+31.

［3］陳宗華，梁曉剛，秦云龍，張亞丁，賈鵬林，許適群，周培榮.大型離心式壓縮機組常見故障原因分析及處理措施［J］. 化工設備與防腐蝕，2004，01:45-51.

［4］洪定一. 2013年我國石油化工行業進展回顧與展望［J］. 化工進展，2014，07:1633-1658.