加氫裝置轉(zhuǎn)動設(shè)備故障及處理研究

楊彬

（陜西延長石油榆神能源化工有限責(zé)任公司 陜西榆林 719000）

加氫裝置轉(zhuǎn)動設(shè)備故障及處理研究

楊彬

（陜西延長石油榆神能源化工有限責(zé)任公司 陜西榆林 719000）

在石油化工生產(chǎn)中，加氫裝置轉(zhuǎn)動設(shè)備為其重要的組成部分，都能夠?yàn)橄到y(tǒng)提供持續(xù)的推動力。當(dāng)前，加氫裝置轉(zhuǎn)動設(shè)備逐漸向著集成化、大型化的規(guī)模拓展。然而，由于加氫裝置的轉(zhuǎn)動設(shè)備較多，其運(yùn)行條件較為嚴(yán)苛，稍有不慎就有可能引發(fā)大型的事故，所以，在運(yùn)行及機(jī)組測試中，應(yīng)該對各階段的運(yùn)行狀況加強(qiáng)故障檢修，及時發(fā)現(xiàn)加氫裝置出現(xiàn)的各故障問題，做到及時發(fā)現(xiàn)、及時解決，確保加氫裝置的正常運(yùn)行。

加氫裝置；轉(zhuǎn)動設(shè)備；故障處理；研究

1 引言

石油化工生產(chǎn)為高能耗的產(chǎn)業(yè)，對于各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，有著較高的要求。因此，需要對加氫裝置設(shè)備常見的故障進(jìn)行深入的分析，并結(jié)合故障制定出行之有效的解決對策，實(shí)現(xiàn)石油化工的高效。安全生產(chǎn)。

2 轉(zhuǎn)動設(shè)備故障及處理方式

本次研究對象為400萬t/a的蠟油加氫裂化裝置，及360萬t/a的煤柴油加氫裂化裝置、200萬t/a的汽柴油加氫精制裝置。這三套加氫裝置設(shè)備都在2013年順利的實(shí)現(xiàn)了中交，且在2014年第一次投料開車成功。本文主要對這三套裝置運(yùn)行過程中出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析。

2.1 往復(fù)壓縮機(jī)二級出口問題

本次往復(fù)壓縮機(jī)型號為6HF/3，故障為二級出口溫度高連鎖停車。6HF/3型號的壓縮機(jī)為400萬t/a蠟油加氫裂化裝置主要的設(shè)備，屬于六列三級對動平衡型的往復(fù)式壓縮機(jī)，采用國外先進(jìn)技術(shù)，并按照美國石油學(xué)會的API618標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制造[1]。該壓縮機(jī)的輸送介質(zhì)主要為氫氣，排氣量約為98280m3/h，其軸功率為8500kW，出口壓力約為16.3MPa，而進(jìn)口壓力約為2.5MPa，正常操作方式為兩開一備，其壓縮機(jī)的位號為106-K-101A/B/C。其中，106-K-101A已進(jìn)行氮?dú)庳?fù)荷試車，且壓縮機(jī)的入口壓力為2.3MPa左右，在開機(jī)操作后，從現(xiàn)場情況看未發(fā)現(xiàn)異常狀況，但由于加載后的二級出口相應(yīng)的溫度較高，各級過濾網(wǎng)的壓差較大，且超過0.3MPa。壓縮機(jī)在運(yùn)行了10min左右后，二級出口溫度較高，并出現(xiàn)聯(lián)鎖停車現(xiàn)象，其余兩臺機(jī)械在試運(yùn)行后，同樣也存在此類問題，在與廠家及設(shè)計院取得聯(lián)系之后，已作出以下措施：

在壓縮機(jī)出現(xiàn)二級出口出現(xiàn)高連鎖停車后，對入口壓力進(jìn)行及時的降低，并檢查過濾器，對除濾芯的外層濾網(wǎng)進(jìn)行拆除。同時，對二級出口的溫度停機(jī)聯(lián)鎖值向上調(diào)5℃，在7d后，進(jìn)行再一次的試機(jī)。此次試機(jī)需要將一級入口的壓力控制在0.8MPa范圍，且進(jìn)行三返一控制閥全開，將三級出口的最高壓力控制在10.2MPa范圍，且各級出口的壓比均在2以上。從試機(jī)現(xiàn)場狀況看，二級、三級的出口溫度雖然有一定的升高，但最高溫度以控制在159℃，范圍，整體溫度較為平穩(wěn)，沒有呈現(xiàn)上升的趨勢。因進(jìn)口壓縮機(jī)組，設(shè)置有相應(yīng)的排氣溫度高停機(jī)聯(lián)鎖，因此，在相應(yīng)的工況條件下，壓縮機(jī)排氣溫度會高于正常值。在這個過程中，為了確保試機(jī)的正常進(jìn)行，要將聯(lián)鎖值結(jié)合實(shí)際狀況適當(dāng)?shù)卣{(diào)高，并確保各級壓縮處于正常范圍[2]。

2.2 往復(fù)式壓縮機(jī)的活塞桿問題

此次往復(fù)式壓縮機(jī)型號為4M80，主要問題為縮機(jī)的活塞桿過熱。在360萬t/a的煤柴油加氫裂化裝置中，4M80型壓縮機(jī)為其重要的設(shè)備組成部分，屬于四列兩級壓縮，為對稱平衡型。該壓縮機(jī)的輸送介質(zhì)同樣也為氫氣，排氣量在42200m3/h左右，其軸功率在3260kW左右，出口壓力為13.9MPa，而進(jìn)口壓力為2.5MPa，型號為4M80-33.3/23-139-BX，位號為107-K-101A/B/C/D，正常操作主要為三開一備。在對107-K-101B加以氮?dú)庳?fù)荷試車中，發(fā)現(xiàn)后二級的氣缸活塞桿及填料間隙位置出現(xiàn)冒煙，且越來越大，只能進(jìn)行現(xiàn)場緊急停機(jī)，并使用紅外線測溫儀對其測量。才測量后發(fā)現(xiàn)，二級活塞桿的表面溫度已達(dá)到230℃，同樣的，其余機(jī)組也在試車過程出現(xiàn)了一致問題。在與廠家聯(lián)系溝通在，已經(jīng)對故障進(jìn)行了初步的判斷，該事故主要有調(diào)料原因?qū)е拢⒆鞒鲆韵陆鉀Q措施：

由于機(jī)組的填料主要由某公司提供，為了對該故障進(jìn)行及時的處理，該公司已經(jīng)派人至現(xiàn)場進(jìn)行了故障的排查，并對現(xiàn)場填料加以進(jìn)調(diào)整。在調(diào)整過程中，主要對填料壓蓋的螺栓及密封環(huán)彈簧力進(jìn)行松緊度調(diào)試，在填料函最后兩組的漏氣環(huán)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)的改造。在整個調(diào)試工作完成后，對107-K-101C進(jìn)行了再次的試車。在試車后測得二級活塞桿的溫度為160℃，仍有溫度偏高的現(xiàn)場，因此，又對密封環(huán)的材質(zhì)進(jìn)行了調(diào)整。填料調(diào)整后，在多次的機(jī)組試車中，測量到活塞桿的表面最高溫度為140℃左右，已經(jīng)與調(diào)試前比較發(fā)生了極大的變化。因此確認(rèn)得出：若填料盒的溫度不超過60℃，且活塞桿的表面溫度不超過150℃，機(jī)組都能夠得到正常運(yùn)行。

2.3 往復(fù)型壓縮機(jī)的緩沖罐問題

此次往復(fù)壓縮機(jī)型號為4M50，主要問題出在緩沖罐上。在200萬t/a汽柴油加氫精制裝置中，4M50型壓縮機(jī)為其重要的機(jī)械組成部分。該壓縮機(jī)主要為四列兩級壓縮，輸送介質(zhì)同樣為氫氣，屬對稱平衡型壓縮機(jī)，排氣量約為33900m3/h，軸功率2326kW在左右，出口壓力為9.6MP，而進(jìn)口壓力為2.5MPa。該壓縮機(jī)的型號主要為4M50-31/23-95-BX，位號為108-K-101A/B的緩沖罐，共有十二臺，正常操作主要為一開一備，為某化工機(jī)械廠生產(chǎn)。由于在生產(chǎn)過程中，該型號的緩沖罐便出現(xiàn)多次的砂眼及開裂泄露問題，且在安裝期間還出現(xiàn)緩沖罐焊縫與接管間的多處質(zhì)量問題[3]。雖然，對于緩沖罐的部分咬邊及接管焊縫的缺陷已經(jīng)進(jìn)行了影響的處理，并作出了質(zhì)量保證說明，而然，在投入使用后，108-K-101A一級出口的緩沖罐進(jìn)口接管的拉筋處還是發(fā)生了開裂故障，導(dǎo)致氫氣的大量泄漏。對于該事故，已得到及時的發(fā)現(xiàn)，并將機(jī)組進(jìn)行切除，從現(xiàn)場看，為造成人員的傷亡及其他影響。該環(huán)節(jié)的質(zhì)量問題較難預(yù)測，在緩沖罐回廠復(fù)試壓后，已經(jīng)進(jìn)行再次安裝，但在一級入口的緩沖罐超聲波的抽查檢測中，依然發(fā)現(xiàn)封頭及筒體對接處的焊接缺陷，對于其他安全隱患，因檢測方式的局限，尚不能確定。因此，對該壓縮機(jī)的緩沖罐設(shè)備作出了一下的措施：

為預(yù)防氫氣泄漏而造成較大的安全事故，保證壓縮機(jī)緩沖罐的安全運(yùn)行，已經(jīng)委托相應(yīng)的特種設(shè)備檢測院對于108-K-101A緩沖罐的一二級出入口進(jìn)行提前的壓力容器檢驗(yàn)，在檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，該設(shè)備沒有質(zhì)量上的問題，可正常投入使用。在緩沖罐的缺陷處理后，機(jī)組的運(yùn)行得到了保證，且在試機(jī)中沒有出現(xiàn)質(zhì)量問題。總結(jié)出：4M50型號的壓縮機(jī)緩沖罐，主要由于制造上的質(zhì)量缺陷，使得焊縫開裂，出現(xiàn)氫氣泄露問題，造成了一定的裝置的安全問題[4]。壓縮機(jī)為加氫裝置最重要的組成設(shè)備，若發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，必須進(jìn)行及時的處理，并堅決返廠檢修，同時要委托權(quán)威機(jī)構(gòu)對其加以質(zhì)量檢測，對出現(xiàn)的問題進(jìn)行及時的解決，確保緩沖罐沒有問題后才能夠正常投入使用，以確保設(shè)備在長期運(yùn)行中的安全，延長設(shè)備的使用年限。

3 結(jié)束語

由于加氫裝置的轉(zhuǎn)動設(shè)備較多，且運(yùn)行條件較為嚴(yán)苛，所以必須要進(jìn)行試機(jī)，并在試機(jī)過程中及時發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，以免留存問題為后續(xù)設(shè)備的正常使用帶來較大的影響，并造成安全事故的發(fā)生。同時，在設(shè)備運(yùn)行初期，還應(yīng)該加大巡檢的力度，對重要的機(jī)組加以維護(hù)，若出現(xiàn)機(jī)組問題不可盲目開機(jī)，而是要進(jìn)行及時的妥善處理。

[1]胡敬彬.轉(zhuǎn)動設(shè)備振動監(jiān)測方法及案例分析[J].化工設(shè)備與管道，2014，51.

[2]單志強(qiáng)，米濤.加氫精制高壓換熱器管箱隔板脫落原因及分析[J].石油化工腐蝕與防護(hù)，2014，31.

TH17

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1004-7344（2016）18-0236-01

2016-6-10