輕烴裝置空壓機故障停機產生的原因與對策分析

摘 要：輕烴裝置在超溫、超壓下運轉，對于整個裝置的正常生產會產生安全隱患，直接影響輕烴裝置的平穩操作。現基于空壓機故障對輕烴裝置產生的影響以及空壓機故障停機產生的原因分析，就如何改變輕烴裝置的空壓機故障停機提出解決對策。

關鍵詞：輕烴裝置；空壓機；故障停機

1 空壓機故障對輕烴裝置產生的影響分析

1.1 空壓機運行程序

4臺空壓機是通過管線并聯，然后與干燥系統相連接。空壓機排出的壓縮空氣是先通過干燥系統進行脫水處理，然后再進入空氣儲罐。其最高工作壓力為O.75 MPa。在正常的開機狀態下，4臺空壓機只需啟動其中一臺便可滿足生產的需求，而另三臺主要是為了保證生產的正常運行，在緊急狀態下臨時開啟以滿足運行需求。

當空壓機加載壓力高于空氣儲罐存儲的壓力時，空壓機開始加載壓縮空氣，反之，空壓機開始卸載以停止壓縮空氣。空氣儲罐的壓縮空氣則直接為生產裝置的氣動調節閥使用，通過上述裝置之間聯接與調節，這樣空壓機就會為空氣儲罐內壓力的保持，提供適度的保持狀態。

1.2 空壓機故障停機對輕烴裝置產生的影響描述

（1）輕烴裝置在運行中，由于空壓機備用機與工作機之間并未進行聯鎖，因此，當工作機由于故障產生、意外出現等發生停機現象，備用機未實現自啟動，將會導致空壓機在沒有任何運轉信號下傳入輕烴裝置的控制室內。以上連續性特征，需要較長時間方可解決，直接影響輕烴裝置自身穩定性，造成直接的經濟損失。

（2）一旦空壓機由于自身故障造成停機，輕烴回收系統就會由于意外出現等發生停機現象，但是在輕烴裝置的控制室內未發現任何有關空壓機出現故障停機的顯示，那么操作人員對于這一故障無法做到及時、有效地排除與處理。由于空壓機與空氣儲罐之間的壓強調節關系的影響，生產裝置沒有儀表風或是生產裝置的儀表風低于氣動閥所要求的最低工作壓力，對于裝置而言，這一壓力的轉變會導致氣動閥自身的失靈。氣動閥對于輕烴裝置的作用不可小覷，氣動閥失靈將導致整個輕烴裝置生產的溫度、壓力以及液位等參數難以實現正常的調節與管理，極易造成整個輕烴裝置在超溫、超壓下運轉，給整個裝置的正常生產帶來安全隱患，直接對輕烴裝置的平穩操作產生影響。如圖所示。

2 空壓機產生故障停機的原因分析

通常，空壓機產生故障停機的主要原因是由于溫度過高和電機過載造成的。輕烴裝置的空壓機在出廠時，對于設定排氣溫度是

高于ll0℃時報警，達到120℃時自動聯鎖停機。當輕烴裝置在運行過程中，空壓機運行一段時間后總是頻繁自動停機，此情況在夏季發生頻率更高。故障停機的頻繁發生對于整個輕烴裝置而言，嚴重影響生產裝置的正常生產。

2.1 溫度過高導致空壓機故障停機

空壓機停機，電腦控制器顯示排氣溫度過高（顯示超過120℃）或者電機過載造成自動保護停機，空壓機的溫度與空壓機正常工作下承受的壓力直接相關。二者之間存在關系為：若空壓機工作壓力高，就必須給空壓機設定較高的排氣壓力，因較高的排氣壓力會帶來較高的空氣壓縮比，進而促使空壓機產生的熱量隨之增加。但是，排氣壓力會導致空壓機因自身的溫度過高而產生故障停機現象，一旦輕烴裝置出現故障停機，將會造成輕烴產品的質量穩定性差、綜合回收率低。無形中增加了生產成本。由此可見，由于溫度造成的影響，不僅直接影響到裝置的穩定性，且輕烴裝置的生產工藝以及設備情況對于提升輕烴的綜合回收率，改進輕烴裝置以實現工藝產品的生產等具有十分重要地推廣、應用價值。

2.2 電機加載頻繁

對空壓機檢查時發現，在裝置處理能力不變的情況下，空冷器滿負荷運行也無法提供塔頂氣相全部冷凝的冷量，此時精餾塔塔壓升高。空壓機機械設備以及校驗儀表等在靈敏度等方面未產生任何異常的問題。然而電機加載頻繁導致了電機自身帶負荷運轉時間過長、空負荷運轉時間較短等問題，造成整個空壓機系統自身溫度過高，最終使得空壓機自身的排氣溫度過高產生故障停機。電機加載頻繁在夏季對輕烴裝置產生的影響尤為突出，為了提高空冷器在高溫下的冷卻效果，有必要對空冷器改造，以實現在二級空冷器、穩定塔空冷器和丙烷空冷器控制的調頻控制。

3 針對空壓機故障停機。實現輕烴裝置有效運轉的措施

3.1 對電機加載的頻次數進行有效設置

影響電機加載頻次數的主要因素是空壓機的卸載壓力以及加載壓力之間的壓差。在電機加載的過程中，壓差越小，電機加載就會越頻繁。空氣儲罐本身可以儲存一定的壓力實現現場裝置設備的使用，以保證輕烴裝置有效運轉。當出口壓力和溫度依然維持較高狀態，在清洗后不用噴淋降溫，出口壓力和溫度仍保持較低水平，制冷效果明顯增加。同時如果基于空氣儲罐本身功能，通過增加卸載壓力以及加載壓力之間的壓力差，電機自身的加載次數就會下降，相對而言，電機空負荷運轉時間得到有效延長。

3.2 降低排氣壓力

當前，空壓機設置的最高排氣壓力明顯高于輕烴裝置調節閥所需的氣動壓力。如果及時調低空壓機的排氣壓力，不僅能實現排氣溫度的降低，對于減小電機負荷也能起到很好的輔助作用。以下2種方式可實現對控制裝置的操作壓力：其一，增加放空量，通過減少天然氣放空量，保證裝置平穩運行；其二，降低裝置的處理能力，延長空冷器管束使用壽命，由此增加了運行的操作能耗和放空損耗。實現電機負荷的降低，對于有效降低空壓機的溫度意義重大。

3.4 采取有效措施保證裝置實現長周期運轉

實現裝置的安全、滿負荷、長周期的運行，提升產品質量，為企業帶來較大的經濟與社會效益。可采取以下有效措施：

（1）通過清洗提高產品收率使整個裝置的操作處于更加穩定的狀態，從而在裝置運轉的安全系數上得到保證。

（2）通過改進再生氣分離器排污管線與高壓分離器排污管線，使分子篩干燥器大量積液影響脫水效果而造成的冷箱凍堵等問題得到有效解決，從而避免了再生氣分離器積液過高導致分子篩中毒現象的發生，確保了整個輕烴裝置的平穩、安全運行。

4 結語

空壓機是保證輕烴裝置安全、平穩運行的重要設備之一。其故障停機會對整個輕烴裝置的有效運行產生較大的負面影響。通過對其產生故障停機的原因分析，并針對運轉實際提出幾方面的改進措施，輕烴裝置的運行范圍得到較大地擴展，增大了裝置運行的彈性，減少了放空，提高了裝置的運行效率，基本上保障了裝置的最優工況，保證了液化氣、輕質油和干氣3大產品的產量與質量，保障了自動調節閥儀表風的平穩供給，實現了輕烴裝置的連續平穩生產，增加了輕烴產量。

作者簡介：

（薛守華1974—），山東省東營市人，目前在勝利油田樁西采油廠集輸大隊從事輕烴運行工作。