探討火炬氣回收裝置螺桿壓縮機結垢原因

史建兵(吐哈油田公司鄯善采油廠,新疆 吐魯番 838202)

探討火炬氣回收裝置螺桿壓縮機結垢原因

史建兵(吐哈油田公司鄯善采油廠,新疆 吐魯番 838202)

本文針對火炬氣回收裝置螺桿壓縮機頻繁發生機組出口溫度過高，導致連鎖停車后不能夠再次啟動的故障發生，對壓縮機進行拆檢之后發現其內部出現結垢的現象，轉子抱死，對其出現的原因進行分析，對機組運行中存在的結垢問題進行解決，進而有效的提高機組的運行效率，保障機組能夠高效、安全、穩定而且經濟的運行。

火炬氣回收;螺桿壓縮機;結垢;原因

火炬系統是石油化工生產中重要的安全設施，能夠對正常運行中產生的尾氣和排污時排出的可燃性氣體進行相應的處理，叫做火炬氣。對火炬氣的回收利用，能夠有效地實現節約能源的目的，起到保護環境的效果。工藝螺桿壓縮機是火炬氣回收裝置中一個重要的環節，對進行相關介質的傳輸過程中，具有很好的適應能力。

1 壓縮機結垢故障時出現的現象

(1)內部出現結垢、轉子卡死。壓縮機在投入使用一段時間之后，隨著使用時間的不斷增加，會出現一些故障現象，最初時會出現入口過濾嘴出現頻繁堵塞的現象，在進行清理的過程中會發現有很多的固體粉末。之后壓縮機的機組會出現壓縮機出口超溫連鎖跳停，經過處理后，機組依然不能夠正常啟動，導致火炬氣回收裝置不能夠正常的使用。根據情況對壓縮機進行檢查和維修，發現集體內部結垢，陰陽轉子間隙、轉子與端板間隙和排氣端氣封閉之間的間隙已經堵滿了水垢，轉子已經被卡死；在壓縮機的出口和入口處，分別有不同厚度的水垢形成；在對循環水過濾器進行檢查的過程中，過濾器內出現水垢已經堵塞，噴淋孔也被水垢堵塞；在對各個部件進行解題清理后，對轉子、氣封、軸承、同步齒輪等傳動件進行檢查，沒有發現任何的異常現象。(2)機械密封失去效用。結垢會導致機械密封出現失效的現象，導致大量的循環水進入到軸承箱，經過回油管回流到主油箱，導致軸承以及同步齒輪之間出現嚴重的磨損。在對壓縮機進行維修時，能夠發現大量結垢現象，壓縮機排氣端機械密封動靜環密封面被頂開，密封介質側動環波紋管以及軸頸出現結垢，波紋管缺少彈性，最終可能會導致火炬氣回收裝置停用。

2 壓縮機出現結垢故障的原因分析

(1)排氣溫度超出標準值。根據對垢進行相關的檢測能夠得知，碳酸鈣是垢的主要成分，是水分中的鈣離子在經過加熱之后產生的一種晶體結成的化合物，此種化合物不能夠在水中溶解，而且不能夠進行很好的傳遞熱量，其導熱的效果只有金屬的二百分之一左右，整體比較堅固，很難進行處理。因此，水中的鈣離子能夠導致結垢現象的發生，但是，溫度的升高能夠加速水中結垢。(2)壓縮機的出口溫度超出規范值。壓縮機出現故障之后，在對其故障的現象進行分析，對壓縮機進行拆開檢查的過程中，對各個部件之間的間隙進行測量，通過對比發現機械體內出現了大量的結垢現象，部件之間本就狹小的空隙逐漸變小，導致機組的溫度不斷的上升，導致壓縮機出現停機的故障。在循環水的入口處，水依然在不斷的進入，由于高溫會導致水垢迅速凝結，堵塞原本就小的部件間隙，導致轉子出現抱死現象，不能正常運轉。(3)壓縮機的出口壓力超出額定值。凍環波紋管以及軸頸出現結垢之后，就會導致排氣端機械失效，動環的追隨性能以及浮動性能大大降低，同時在火炬氣中有很多不利于燃燒的氮氣，由于工藝的要求需要對火炬氣閥門開度進行控制，導致壓縮機出口壓力過大，對密封設置造成損壞，導致后動環不能夠恢復原狀。(4)緩沖分離罐斷開。壓縮機的入口緩沖分離罐在進行檢修時出現斷開現象，并且火炬氣中又含有比較多的氣體雜質，能夠導致入口的過濾嘴以及循環水過濾器出現堵塞現象，循環水過濾器出現堵塞就會導致循環水出現大幅減少，機體的溫度就會升高，高溫就會導致結垢現象的出現。(5)壓縮機內循環水的水質較差。經過對循環水進行分析，其中的鈣離子含量比較高，鈣離子的含量會導致機體內部結垢現象的發生。機體的內壁和轉子出現結垢現象，由于導熱性比較差，會影響轉子的散熱，隨著溫度的升高，結垢現象會越來越嚴重，最后會導致故障停機。

3 壓縮機結垢的改善措施

根據壓縮機出現結垢的原因和實際情況，進行分析和研究，提出相應的壓縮機結垢的改善措施。

(1)對壓縮機入口的緩沖分離罐進行重新的設計和安裝，有效的減少固體雜質的吸入。(2)對循環水腔體的溫度進行監測和控制，對循環水過濾器進行及時的清理和更換，保證循環水的水量，有效的降低機體的溫度。(3)改善循環水的水質，采用軟化水，能夠有效的減少水中的鈣離子含量，雖然依舊要使用循環水，但是ph值能夠符合使用的要求，自供自用，成本比較低。軟水的水中鈣離子的含量幾乎是0，因此即使機體溫度很高也不會出現結垢的現象，針對水質進行對比如下表：

水的情況對比表

(4)對壓縮機出入口回流管上的回流閥進行改善，改善成和出口壓力聯動，當出口的壓力超出0.5MPa時能夠打開回流閥，并且能夠隨著壓力的增加逐漸的開大回流閥，有效的避免出口超壓，對機械的密封起到保護作用。(5)完善火炬回收壓縮機修保管理，加強油品化驗，提高壓縮機使用性能。(6)采取合理的除垢劑，對水垢進行剝離和溶解并且排除，有效的改善結垢的現象。

4 結語

本文通過對火炬氣回收裝置中螺桿壓縮機結垢的現象以及原因進行分析，并且提出相應的改善措施，能夠有效的促進機組的穩定運行，節約經濟成本，創造經濟效益。

[1]莫才頌,王崗罡,林榮雄.火炬氣回收裝置螺桿壓縮機結垢原因分析[J].壓縮機技術,2014,03:55-57+61.

[2]楊偉森.液環壓縮機在高壓火炬氣回收裝置中的應用[J].化工設備與管道,2015,04:48-52.