EVA裝置超高壓壓縮機柱塞振動的原因分析與對策

陳海濤

摘 要： 通過一些外在現象判斷二次機柱塞異常振動，進而分析EVA裝置二次機柱塞異常振動的原因，探討其對生產的危害，提出相應的預防及預防措施，確保裝置安全平穩長周期運行。

關鍵詞： EVA裝置；二次壓縮機；柱塞振動；原因分析；處理措施

1裝置概況：

某石化有限公司EVA裝置20萬t/a 管式法EVA裝置采用德國Basll公司LUPOTECHTR專利技術 ，裝置于2017年3月建成投用。該裝置最核心的設備超高壓往復式壓縮機，其作用為將工藝介質乙烯壓縮至反應壓力，它的安全平穩運行是整個裝置穩定生產的關鍵。

針對核心設備二次壓縮機柱塞振動溫度多次發生異常波動，導致生產非計劃停車的問題，從超高壓往復壓縮機原理出發，從引起柱塞振動溫度異常波動的原因入手，分析了當前操作和維護存在的問題，并提出整改措施，以達到維持裝置長周期生產目的。

二次機的基本參數：廠家：Burckhardt Compression，型號：K10，打氣量：98噸/小時，吸入壓力：27Mpa，排出壓力：300Mpa，轉速：200rpm，功率：21000KW，VA 含量： 最高 30%，分兩段壓縮，一段四組氣缸，二段六組氣缸。

2 振動原因

二次機柱塞振動產生的原因主要有以下五點：

（1）工藝操作不當

（2）氣缸腔內進入異物

（3）高壓填料磨損嚴重

（4）內部油注入量不合理

（5）柱塞安裝精度不夠

3 處理方式

國內外對于二次機柱塞振動異常而采取的措施主要有以下四點：

（1）調整并加大二次機柱塞內部油注入量

（2）更換二次機高壓填料

（3）擴大二次機高壓填料三、六瓣填料函徑向和軸向間隙

（4）優化工藝操作

4 二次機柱塞振動解決方案

以下針對采取措施中的第（3）條：通過擴大二次機高壓填料三、六瓣填料及減壓環軸向和徑向間隙，來探索二次機異常振動的解決辦法。

4.1 布卡二次機高壓填料共有八組填料盤，其中五組含有三、六瓣填料組件，剩余兩組填料盤含有支撐環和減壓環。

如下圖：figure 1

Figure 1 高壓填料

4.2 高壓填料中一段填料盤軸向間隙為0.23-0.29，二段填料盤軸向間隙0.31-0.37，填料函及減壓環的軸向間隙可以通過研磨盤進行調整。如下圖：Figure 2

Figure 2 三、六瓣填料及減壓環軸向間隙標準值

4.3 二次機高壓填料三六瓣研磨后的填料軸向間隙，見下表：表 1

4.4 高壓填料組中三、六瓣徑向間隙調整，見下表：表 2 、 Figure 3

Figure 3 三瓣、六瓣填料環、減壓環徑向間隙開口

4.5從二次機運行實際情況看，二次機運行期間，在其它工況未改變的情況下，單獨調整高壓填料三、六瓣及減壓環的軸向、徑向間隙，柱塞振動連鎖停車次數在調整之后明顯降低。

5 結論：

擴大后的二次機高壓填料三、六瓣及減壓環的軸向和徑向間隙，會使得更多的內部油通過注油孔沿填料徑向及軸向間隙進入二次機柱塞填料盤，內部油形成一定厚度的油膜冷卻、潤滑柱塞，冷卻效果得到進一步加強；軸向、徑向間隙擴大帶來的直接好處就是內部油可以充分地帶走柱塞與填料摩擦產生的熱量，使柱塞在運行過程中溫度下降時間更快，但缺點是高壓氣體泄漏量增大且填料使用周期縮短。

從近兩年多二次機運行實際狀況來看，改變二次機高壓填料三瓣、六瓣填料及減壓環軸向間隙和徑向間隙，其值在允許范圍內，可以很大程度地改變柱塞運行的工況，從而有效減少柱塞振動連鎖頻率發生，大大降低了EVA裝置非計劃性停車的風險。endprint